本文以某高射机枪身管作为研究对象,研究了身管在高瞬态、强载荷、极端环境中的热—弹耦合场、疲劳寿命及其可靠性情况,主要研究内容如下：揭示了身管的失效机理,分析了镀铬身管铬层剥落的原因。在身管界面边缘疲劳模型的基础上建立了身管疲劳寿命的预测模型。建立了某高射机枪身管热—弹耦合作用下的有限元模型,通过计算深入分析了发射过程中高频循环热载荷和动态膛压对身管的综合作用情况及作用规律,进一步揭示了热载荷与膛压加速身管破坏的机理,为对身管进行疲劳寿命预测做了准备。采用“身管镀铬层与基体结合部疲劳寿命的身管寿命预测模型”进行了系统的分析与寿命计算,证实了这种寿命预测模型的正确性,为机枪身管寿命的预测提供了理论与方法。探讨了应变疲劳的局部应力应变的随机响应,提出了近似的多项式拟合法,求得了局部应力应变的统计特性。并对三种改进的Miner准则进行了适用性方面的分析,得知随机Miner准则能够合理地反映损伤累积的随机性。最后建立了疲劳寿命的一阶近似多项式,获得了疲劳寿命的均值和方差。在对身管进行特性分析的基础上,选取弹丸初速与内膛烧蚀磨损量为性能退化参数,开展试验并获取在一定条件下的性能退化数据。最后,应用多性能退化数据的可靠性评估方法对身管进行可靠性评估,得出了可靠度变化规律,并且分析了退化量之间的相关性对可靠度结果的影响。