为设计全程静态精度小于0.05%FS、动态精度小于1%FS的动态力加载装置,文中在缺乏匹配的压力型电液伺服阀的情况下,采用流量型电液伺服阀设计了动态加载装置的液压系统,并对高精度动态加载的控制算法进行了试验研究。试验结果表明采用传统PID控制加载力,其静态精度可达0.041%FS,动态精度可达2.5%FS,均超过动态加载装置的控制要求;采用自适应PID控制加载力,其静态精度可达0.039%FS,施力中间阶段的加载力动态精度可达1%FS,但在施力初始阶段和施力结束阶段,加载力动态精度高达8%FS,考虑加载力在施力过程中呈现阶段性特点,提出采用分段自适应PID控制算法,经动态加载力试验论证,分段自适应PID算法能够有效解决加载力动态精度超差问题,加载力的静态精度可以控制在0.018%FS,动态控制精度可以控制在1%FS,完全满足高精度动态加载装置的控制要求。

介绍了一套用于材料结构强度和可靠性试验的六自由度边界模拟加栽系统，能实现六个自由度的同时加载，更真实地模拟载荷边界条件，可以进行大尺寸结构和材料的实时力载荷实验、拟动力实验和振动试验。为材料和结构的强度和寿命试验提供了一种新型实验装置，为材料结构的疲劳和可靠性提供了更为真实的实验数据。给出了三维结构模型，讨论了六自由度加载系统试验的定义，介绍了系统的主要原理和技术性能。通过计算系统方向余弦矩阵，给出了此加载装置的运动学反解，并介绍了控制系统。