本文应用非线性有限元理论研究车载榴弹炮发射过程中的接触/碰撞问题以及全炮非线性动力学问题,为该类武器的总体设计和结构设计提供理论依据和决策参考。探讨了大型复杂结构高精度有限元网格划分技术和车载炮模块化、参数化的有限元建模方法,将车载炮分为后坐部分、摇架部分等4个组成模块,每个模块采用Morphing网格变形技术进行参数化建模,便于修改局部结构参数,提高了建模效率。应用有限元法研究了车载炮摇架、上架和辅梁的刚强度问题,找出了结构中的薄弱环节并加以改进,修改后的方案满足设计要求。采用分段扫描映射的六面体网格划分方法建立了变截面膛线身管-弹丸耦合系统的接触/碰撞有限元模型,弹带材料采用双线性材料模型,考虑弹带的弹塑性变形。研究了膛线与弹丸的耦合作用对炮口扰动和弹丸膛内运动姿态的影响,分析了身管在自重作用下的弯曲变形对炮口扰动和弹丸起始扰动的影响。建立了驻锄、座盘与地面的接触有限元模型,土壤采用Drucker-Prager模型:应用平衡主控-从属搜索算法建立了身管与筒型摇架在不同配合间隙下的接触/碰撞有限元模型,通过分析找到一个较好的配合间隙;建立了高低机主齿轮与摇架齿弧的接触/碰撞有限元模型和回转支承上、下座圈之间的接触有限元模型。综合上述接触/碰撞模型获得了全炮非线性有限元模型,在对非线性有限元动力学数值求解方法进行分析讨论的基础上,利用并行计算的方法进行了数值仿真,研究了不同的土壤特性和回转支承的处理方式对车载炮发射过程中炮口扰动及弹丸膛内运动姿态的影响,数值仿真结果与实测数据的比较分析表明两者一致性较好。