从未来作战需求来看,减轻重量、提高机动性和快速反应能力已成为迫击炮的发展趋势。根据迫击炮承担的任务,要求迫击炮在保证威力的条件下,尽可能尺寸小、重量轻,而迫击炮座钣是主要的部件,座钣轻量化是新型迫击炮关键技术之一。本文重点从座钣结构、材料两个方面,采用有限元法进行了优化设计。主要研究内容如下:本文首先对迫击炮发射过程及座钣受力进行了分析,迫击炮发射时大多以密实中硬土介质为支撑,座钣承受很大的炮膛合力,因此设计时必须充分考虑结构不能发生塑性变形,在此基础上,初步进行了座钣的结构设计。为了对结构进行详细的刚强度分析,建立了座钣与土壤耦合力学有限元模型,土壤采用半无限空间体,座钣-土壤采用非线性接触关系。使用ANSYS Workbench对不同射角下座钣在最大炮膛合力作用下的应力应变进行了仿真与分析。并设计了炮射试验测试方案,验证了仿真的合理性。在仿真与试验结果分析基础上,对材料和结构进行了进一步优化,质量比现有同口径迫击炮的座钣减轻50%,结构满足发射刚强度要求。本文在座钣优化设计、仿真及试验验证技术方面的研究成果可为迫击炮轻量化提供参考。