Simulação das características dinâmicas de disparo de morteiro baseada no modelo constitutivo de solo de Mohr-Coulomb

XU Ziyang ,  

CHANG Huansheng ,  

SUN Mingliang ,  

LI Lei ,  

YANG Guolai ,  

LIU Hua ,  

ZUO Juncheng ,  

WANG fengfeng ,  

摘要

Como uma nova forma de disposição de morteiro, o morteiro veicular possui maior mobilidade de fogo. Os modelos constitutivos de solo atuais têm dificuldade em descrever o efeito de taxa e o comportamento de dissipação de energia, afetando severamente a precisão da simulação numérica da resposta dinâmica durante o processo de disparo do morteiro veicular. Com base na estrutura viscoplástica de Perzyna, foi desenvolvido um modelo constitutivo de solo baseado em Mohr-Coulomb. Foi estabelecido um modelo de elementos finitos do sistema carroceria-assento-solo para um tipo específico de morteiro veicular. Comparando os resultados da simulação com os dados de tensão e deslocamento do assento obtidos durante testes de disparo, verificou-se a precisão e estabilidade do modelo constitutivo do solo proposto sob condições de impacto. Mais cálculos de resposta dinâmica do morteiro veicular foram realizados sob condições de argila e solo de dureza média, posições em inclinação ±5°, e tiros contínuos. Os resultados indicam que, em termos de adaptabilidade da posição, o efeito de amortecimento viscoso da argila resulta em tensões de impacto transitórias iniciais e assentamentos significativamente maiores do que os do solo de dureza média; as posições em inclinação de ±5° dissipam efetivamente a energia de impacto normal, reduzindo a magnitude do assentamento vertical e do recuo do assento. Os cálculos multi-etapas de disparo contínuo e pré-carga gravitacional demonstraram a compactação por impacto e o reforço da rigidez do solo; embora este mecanismo limite eficazmente o acúmulo de deslocamento durante disparos contínuos, ele faz com que o assento suporte tensões máximas significativamente elevadas em disparos subsequentes. Os resultados obtidos podem fornecer um modelo teórico confiável e uma base numérica para a avaliação da adaptabilidade do morteiro veicular em terrenos complexos, análise da estabilidade em disparos contínuos e projeto estrutural do assento.

关键词

morteiro;assento;sub-rotina VUMAT;viscoplasticidade Perzyna;dinâmica de impacto;resposta dinâmica

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