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火炮发射过程十分复杂具有瞬时、强冲击、高能量等特性,研究发射动力学和火炮综合性能提高有直接的联系。本文通过数值计算、多体动力学、有限元以及优化设计理论对某迫榴式轻型牵引火炮进行了分析研究,为该型火炮的总体结构设计提供依据和参考决策。主要研究的内容包括:(1)对反后坐装置的工作原理进行了介绍,同时分析了后坐复进过程的运动和受力情况,根据运动和受力特点建立后坐系统动力学模型,编制计算程序仿真计算,获得后坐和复进诸元。(2)利用三维建模软件建立全炮三维实体模型。基于多刚体动力学,运用ADAMS软件根据该迫榴式轻型牵引火炮的实际运动和受力情况加载约束和编辑载荷函数,建立该迫榴炮动力学模型,并进行发射动力学分析。对多种工况的火炮射击稳定性、炮口扰动和发射条件下的受力响应情况进行了分析对比。(3)对炮架结构进行介绍,基于非线性动态有限元理论,利用ABAQUS软件建立该迫榴炮的下架、摇架以及炮身等非线性有限元模型,根据该迫榴炮的运动和受力情况,在ABAQUS中加载约束和载荷,对高低射角多种工况分别进行仿真分析,主要研究射击过程中摇架和下架的动态刚强度情况。(4)利用ISIGHT软件集成后坐系统仿真分析计算程序,在一定后坐长度范围内,以后坐阻力峰值最小为目标函数,节制杆尺寸为设计变量,建立反后坐装置结构优化模型。优化分析得到的后坐阻力峰值减小、后坐阻力曲线更加平缓。