座钣是迫击炮发射过程中的主要承载部件,占据全炮较大比重。迫击炮座钣的轻量化设计广泛采用钛合金焊接结构,钛合金的焊接性能对座钣的刚强度影响重大,研究钛合金焊缝的动态力学特性,对迫击炮焊接结构钛合金座钣的设计与优化有重要的意义。本文以预研项目为背景,进行了迫击炮焊接结构钛合金座钣的设计,并对其进行了动力学仿真分析与结构优化。全文主要研究内容如下:（1）建立了TC4钛合金焊接接头有限元仿真模型,通过仿真计算得到了TC4钛合金焊接接头的焊接残余应力分布规律。建立了TC4钛合金靶板抗冲击有限元模型,将焊接残余应力引入仿真模型中,获得了考虑残余应力的焊接接头的抗冲击动态特性。（2）依据焊接接头的抗冲击性能,提出了并设计了一种迫击炮焊接结构钛合金座钣,建立了座钣的有限元分析模型,进行了4种工况下的全炮动力学仿真分析,得到了座钣的应力、位移分布与炮口扰动响应,结果显示所设计座钣满足性能要求。（3）建立了钛合金焊接座钣结构优化模型,对座钣进行了拓扑优化、形状优化和尺寸优化,获得了发射过程中座钣的传力路径,确定了座钣的拓扑结构、最优形状与尺寸,优化后座钣减重12.65%。对优化后的座钣进行动力学仿真分析,结果显示结构优化后座钣刚强度和炮口振动与优化前相当,满足迫击炮座钣刚强度和射击稳定性要求。（4）提出了一种复合材料座钣等代设计方法,采用复合材料替换座钣的非主要承力部分,并进行了座钣复合材料分布与铺层设计。通过复合材料层合板冲击试验,验证了复合材料有限元建模的合理性。建立了复合材料座钣有限元模型进行迫击炮动力学仿真分析,结果显示其刚强度与炮口扰动水平接近或优于原座钣,重量进一步减轻。本文的研究结果对迫击炮焊接结构钛合金座钣的设计与优化具有一定的理论参考价值和工程应用价值。