电磁轨道炮具有射速高,射程远等优势,是未来武器的发展方向。转捩是电磁发射时常见的一种现象,是影响电枢发射,造成轨道破坏的主要因素。电枢作为电磁轨道炮的核心构件,合理的电枢、轨道结构可以有效避免转捩现象的发生,有效提高轨道使用寿命,增加电枢发射精度,故优化电枢、轨道结构对电磁炮的研究具有重要意义。本文应用理论分析,数值计算方法对电枢形状设计,结构优化以及电接触特性进行了研究,主要工作如下:第一部分,由悬臂梁模型计算了过盈尺寸,接着用等截面法,设计不同接触面相同质量分布的H型电枢,对三种典型的H型电枢进行了力学分析,比较了应力状态,接触力以及电接触性能。发现凹面电枢更符合设计要求。第二部分,对H型平面电枢的的四个主要尺寸参数进行优化设计,并对其结果进行分析,得到电枢前段面长度,马鞍面尾端圆心距两个可以调节电枢表面最大压力的尺寸参数。接着,对斜上翘型圆柱电枢的四个主要尺寸参数进行了优化设计,并对结果进行了分析,得到马鞍面高度可以作为调控斜上翘型圆柱电枢最大内应力,最大表面应力的有效尺寸参数。第三部分,对放置在轨道前端600mm处电枢进行了瞬态求解,得到一至四层轨道所对应的电流-时间曲线,电枢受力-时间曲线,并对曲线进行了分析;其次,对比了电枢前后位置对电枢-轨道系统中电流、电枢受力的影响;再次,分析了各层轨道中电枢纵向对称面、横向对称面上磁场分布,电流密度分布;最后,对各层轨道的电枢内部电流密度,磁感应强度及方向进行了分析,得到:在相同脉冲整形电路的激励下,二层、三层轨道发射效率最高;轨道层数越多发射电流越稳定。