优化设计和制造出并联天平样机，设计了天平的全等臂惠斯通电桥，并依据分压原理，给出电桥的输出电压。通过专门设计的静态标定实验，标定出样机天平的实际力雅可比矩阵，与理论计算的力雅可比矩阵基本一致，分析了产生二者偏差的原因。应用单元加载和综合加载方法，标定出天平的精度和准度。研究结果表明该天平精度和准度指标高，证明了天平的设计和制造是成功的。

建立了并联天平的静态标定数学模型，得出力雅可比矩阵标定的实质是求解超定线性方程组最小二乘解的结论。依据极小范数最小二乘解的摄动定理，确定了静态标定载荷选取的正交原则。研制出一种结构简单、调整方便、能同时实现6个分量加载的标定装置。运用单元加载和综合加载方法，标定出并联天平的准度、精度、线性度和分辨率等重要性能指标，标定结果表明该天平的研制是成功的。

为了研究非对称大膨胀比喷管试验台的喷管气动性能,准确地测量矢量喷管的六分量气动力,该文依据喷管试验台的测试要求,提出一种新颖的基于T型梁S弯变形的框架式整体六分量天平。通过分析天平的各元微应变与安装结构,设计并制造出天平,依据静态标定获得天平的工作系数矩阵。最后,用有限元方法验证设计结果。研究表明：天平的结构简单,精、准度高,满足试验台的六分量力测量要求。

为了由感测力导出被测模型受力,必须研究基于Stewart平台六维力传感器的力变换关系.本文将并联机构引入风洞天平,提出了并联天平的概念,应用并联机构学理论,对并联天平实现的关键理论问题即天平感测力与被测模型上所受的六维力的转化关系进行了研究,得到了二者转化的力雅可比矩阵,同时推导出基于5个基本结构参数的雅可比矩阵条件数,并用数值算例加以验证.为该类天平的优化和设计奠定了理论基础.

为了满足大飞机的测力试验要求，应用CATIA软件建立整体式盒式应变天平的虚拟样机，以该软件的有限元功能分析了该天平的静力学、贴片梁的微应变及模态，得出了天平在给定栽荷下的应力和模态振型。静态标定结果表明有限元方法比传统计算方法的结果更可靠，同时说明了CATIA作为参数化设计及分析的一体化软件应用于天平的设计可在设计阶段降低天平的线性与非线性干扰，分析与设计效率得到了较大的提高。