Simulación de características dinámicas de lanzamiento de mortero basada en el modelo constitutivo del suelo de Mohr-Coulomb

XU Ziyang ,  

CHANG Huansheng ,  

SUN Mingliang ,  

LI Lei ,  

YANG Guolai ,  

LIU Hua ,  

ZUO Juncheng ,  

WANG fengfeng ,  

摘要

Como una nueva forma de disposición de mortero, el mortero montado en vehículo posee una mayor movilidad de fuego. Los modelos constitutivos del suelo actuales tienen dificultad para describir el efecto de la velocidad y el comportamiento de disipación de energía, lo que afecta gravemente la precisión de la simulación numérica de la respuesta dinámica durante el proceso de disparo del mortero montado en vehículo. Basado en el marco viscoplástico de Perzyna, se desarrolló un modelo constitutivo del suelo basado en Mohr-Coulomb. Se estableció un modelo de elementos finitos del sistema carrocería-asiento-suelo para un tipo de mortero montado en vehículo específico. Comparando los resultados de la simulación con los datos de estrés y desplazamiento del asiento obtenidos en pruebas de disparo, se verificó la precisión y estabilidad del modelo constitutivo del suelo propuesto bajo condiciones de impacto. Además, se realizaron cálculos de respuesta dinámica del mortero montado en vehículo bajo condiciones de arcilla y suelo de dureza media, posiciones en pendiente de ±5°, y disparos continuos. Los resultados indican que, en términos de adaptabilidad de posición, el efecto de amortiguación viscosa en la arcilla provoca que las tensiones de impacto transitorias iniciales y la cantidad de hundimiento sean significativamente mayores que en el suelo de dureza media; las posiciones en pendiente de ±5° pueden disipar eficazmente la energía de impacto normal, reduciendo la magnitud del hundimiento vertical y el rebote del asiento. Los cálculos de análisis multi-pasos de disparo continuo y precompresión gravitacional demostraron la compactación por impacto y el refuerzo de la rigidez del suelo; aunque este mecanismo limita eficazmente la acumulación de desplazamiento durante disparos continuos, hace que el asiento soporte tensiones máximas significativamente más altas en disparos posteriores. Los resultados obtenidos pueden proporcionar un modelo teórico y una base numérica confiable para la evaluación de la adaptabilidad del mortero montado en vehículo en terrenos complejos, el análisis de estabilidad en disparos continuos y el diseño estructural del asiento.

关键词

mortero;asiento;subprograma VUMAT;viscoplasticidad Perzyna;dinámica de impacto;respuesta dinámica

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