● 摘要
现代工业设计中，产品的轻量化是设计者永恒的追求目标，为达到这一目标，设计者必须全面精准的掌握材料的力学性能，进而在设计过程中将材料的性能发挥到极限。目前普遍采用的基于单向破坏理论进行的材料性能测试并不能反映产品材料的真实受力状态，测试结果具有一定的片面性。针对这一现状，为更加真实的模拟材料的实际复杂空间应力状态，本论文采用6-UPS并联机构研究空间多维力加载技术，主要内容如下：
采用Kane方程法对6-UPS并联机构进行了运动学和动力学分析建模，并分别采用MATLAB数值计算和ADAMS运动学动力学仿真软件进行了模型计算结果对比，验证了动力学模型的正确性。
并联机构的控制精度的重要影响因素之一是动力学模型参数，针对这一问题，采用最小二乘法得出了适于辨识的动力学模型，但是辨识参数多达130个，辨识难度系数较大；本文根据系统的真实应用条件，对动力学模型进行了分析简化，得出了一组基参数，大大减少了参数个数，降低了辨识难度。通过傅里叶级数轨迹规划得出一条满足辨识条件的轨迹，并利用仿真技术和真实试验完成了参数的辨识。
由于直接采用电机+滚珠丝杠的驱动形式，输出力较小，仅适用于强度较小的材料试验，本文采用增加减速装置增大系统的输出力，完成了相应零部件的选型、设计及相应的强度分析、支链间干涉分析等。控制系统方面，主要是针对原系统的修改完善，人机交互更加人性化。
运动学参数是否精确直接影响到系统的控制精度，对实际并联机构运动学参数标定具有必要性和重要性。本文采用拆分序列标定法，利用Leica绝对激光跟踪仪AT901完成对并联机构虎克铰点、球铰点、各支链初始杆长和动静平台初始高度等的标定。最后，设计了一套简单的调节动静平台夹具对心度和平行度的装置，以尽量减小附加弯矩的产生。
利用本试验平台针对45#钢进行了拉伸实验，并对实验数据进行了分析处理，得到了45#钢的应力应变曲线，通过与标准拉伸试验机对同批次同状态同材料的试样拉伸实验结果对比，验证了此加载装置的可靠性。