电磁轨道发射器在发射电枢时通入脉冲强电流,轨道承受高温、高压、高速滑动电接触等恶劣条件。轨道易受到损伤和形变,影响轨道寿命、发射精度及发射效率等。对轨道形变及损伤机理的研究具有重要意义,可为电磁轨道发射器绝缘支撑结构设计提供帮助。本文在研究轨道损伤相关的国内外文献的基础上,归纳比较了槽蚀、电弧烧蚀及刨削等轨道损伤过程,分析了各种损伤的特点,例如分布、形状、深度、长度等物理参数;将电磁轨道发射器的轨道简化为弹性地基梁模型,采用理论分析方法,基于地基梁模型挠度的数值计算结果,得到了轨道挠度随时间和轨道位置的定量关系,并对计算结果进行了分析。此外,针对当前测量轨道电流及电枢位移方法存在的不足,基于电流波形和B-dot探针,提出了一种改进的测量方法,并对其做了分析和试验验证,以支撑轨道受力的仿真计算与分析。为对轨道形变及损伤的理论分析和仿真计算进行工程验证,弥补当前电磁发射器内膛诊断手段不足的缺点,设计了一种基于可编程逻辑器件和图像传感器的内膛尺寸测量装置。给出了整个装置的总体硬件和软件框架;完成了全系统软硬件调试与试验。研究结果表明:内膛损伤按其特点通常为槽蚀、电枢烧蚀和刨削,金属轨道会在大尺度上受到瞬态电磁力作用;新提出的基于脉冲电流波形信息和B-dot探针的速度和电流拟合计算方法,更具实际物理意义,测得的电枢速度精度更高,且可得任意时刻速度信息;电磁发射过程中,轨道形变幅值与电流幅值密切相关,由于动力波的向前传播,形变幅值呈现出振荡衰减的过程;电枢的前方区域不受电磁力作用,而后方在电枢轨道接触点以及后方轨道的所有区域,均受到瞬态电磁力作用,由于电流作用时间长短及电流幅值的影响,电磁发射器炮尾形变要远大于炮口形变,多次发射后会产生累加作用,因此电磁发射器炮尾处绝缘支撑的强度需比炮口处大,不同位置的绝缘支撑对轨道的预紧力需要按照其受力作相应的匹配。