迫擊炮座板參數化設計系統開發

徐鳳軍，高躍飛，柯 彪

（中北大學 機電工程學院，山西 太原 030051）

0 引言

迫擊炮是一種彈道彎曲、體積小、質量輕、結構簡單、機動性良好的火炮，常作為步兵的伴隨武器，它通常由炮身、炮架、座板、瞄準裝置和附件組成［1］。座板作為迫擊炮的重要組成部分，在射擊時，通過控制土壤來保證迫擊炮具有良好的后坐和復進的穩定性，從而改善迫擊炮連續射擊能力并提高射擊精度和密集度，所以座板的結構將直接決定迫擊炮的性能，而座板的剛度和強度是重要的設計目標。對迫擊炮座板的工作狀況進行仿真，能夠代替傳統的反復試驗和修改設計，大大節省設計成本和研發周期。使用有限元軟件對座板的剛度和強度進行仿真分析，可以得到迫擊炮發射時的最大變形以及應力應變場等數據，從而檢驗設計是否達到要求，并可優化設計、降低成本、進一步提高迫擊炮的性能。

ABAQUS是國際上先進的大型通用有限元軟件，具有豐富的單元庫，可以模擬各種復雜的線性與非線性問題［2］，但其對大多設計人員而言較難掌握。本文基于ABAQUS的定制開發功能，應用Python腳本語言和ABAQUS GUI Toolkit聯合開發技術，對ABAQUS／CAE交互界面進行全面修改，定制了迫擊炮座板參數化設計系統。設計人員通過在系統的交互對話框輸入參數就能完成建模和仿真分析，提高了迫擊炮座板的設計效率。

1 ABAQUS的定制開發方法

在ABAQUS／CAE中進行數值模擬時，一般先由用戶環境的對話框或命令行接口收集用戶操作信息，并發出基于Python語言的腳本命令與內核通信，然后這些腳本命令經內核Python解釋器逐行解釋并執行?！?br>