从大量射击实践中发现，射击后药筒体部的局部拉薄、裂纹或断裂，常是由药筒的轴向变形量过大造成的。

射击前，药筒在膛内有初始间隙和弹底间隙。射击时，膛内火药气体压力迅速增加，当对弹丸底部的作用力大于药筒口部对弹丸的箍紧力(拔弹力)时，弹丸开始向前运动。与此同时，作用在药筒底部的火药气体压力使药筒向后移动。药筒壁受火药气体压力的作用而产生切向变形，径向增大。随着压力的升高，变形量增大，迅速消除了初始间隙，与弹膛壁紧贴，将产生摩擦而阻止药筒向后运动。由于药筒的壁厚和强度沿长度变化，故药筒与膛壁的接触长度逐渐增加。当接触表面的摩擦力总和大于作用在药筒上的轴向力时，药筒就不能移动，将在其底部压力的作用下产生轴向拉伸变形。如果药筒底部的闭锁间隙加上闭锁系统的弹性变形量，超过药筒允许的拉伸变形量(横断前的最大拉伸变形)，药筒就发生横断。另外，作用在斜肩上的火药气体压力也会使药筒产生轴向变形。对于底缘定位的药筒，若斜肩处的空隙不大，则药筒轴向仅为弹性变形或小量塑性变形；若空隙过大，就可能使药筒壁拉薄或拉断。

药筒的壁厚和力学性能沿长度变化，而摩擦系数受接触表面状态的影响较大，所以轴向变形的计算就比较繁杂，同时计算结果也不精确，下面对药筒的轴向变形进行分析。

由于药筒的直径、壁厚和力学性能沿其长度变化，为研究方便起见，在药筒上取一小段Δli，如图8.7.1所示。假设该段的直径、壁厚和力学性能不变，作用在药筒底部的总压力为

式中，P′为药筒底部总压力；p为药筒内火药气体压力；dt0为药筒内底直径。

在某段lx长度上所承受的摩擦力为

式中，di为第i段药筒的外径；pzi为第i段药筒外表面与弹膛壁间的作用力；f为摩擦系数。

图8.7.1　药筒发射时的轴向变形

若不考虑惯性力，则在Δli段右端断面上所受的轴向应力为

式中，di0为第i段药筒的内径。

在上式中若(www.daowen.com)

表明在段上的摩擦阻力与火药气体向后的推力平衡，该段向左的外表面就只存在阻止药筒向后移动的静摩擦，lx左端面及其左方各断面内不存在轴向应力，lx段向右各部分将产生大小不等的变形。在膛压增长过程中，某一断面的应力达到该断面的极限强度时，药筒发生横断，此时的总伸长量为极限伸长量。某断面的伸长量可用下式表示

式中，δΔli第i段Δli的伸长量；σei第i段的弹性极限；E′1i为第i段的强化模数。

其中式(8.7.5)表示弹性变形，式(8.7.6)表示弹塑性变形，药筒的应力－应变曲线如图8.7.2所示。

图8.7.2　应力－应变曲线

取各小段圆筒体伸长量δΔli的总和，便得到药筒的轴向伸长量，可表示为

为使药筒在发射时不产生横断，应使其在发射时可能发生的轴向伸长量小于药筒的极限伸长量，故其不横断的条件为

式中，δl限为药筒的极限伸长量；Δ制为制造间隙；Δ磨为磨损间隙；Δ弹为弹性间隙。

对于有斜肩的药筒，火药气体作用于斜肩内表面，会增大药筒壁的内应力，有可能使危险断面产生在靠近斜肩附近的地方。

上面在讨论药筒轴向变形时，未考虑药筒切向变形对轴向变形的影响，以及药筒与闭锁系统接触后对药筒轴向变形的影响、闭锁系统弹性恢复时对药筒的轴向压缩等。

一般情况下，药筒轴向变形的大小(伸长或缩短)与药筒直径、初始间隙和弹底间隙的大小、药筒材料的强度(加工硬化)及武器闭锁机构的刚度等有关。初始间隙大、弹底间隙偏小、药筒材料强度偏高，都会使药筒贴膛时间稍迟，这样就不易产生轴向变形，药筒以切向变形为主；反之，若初始间隙小、弹底间隙偏大、药筒材料强度偏低，则药筒贴膛较快、较紧，药筒的轴向变形较大。实际上，当弹底间隙大到一定程度时，容易使药筒产生横断或炸壳。