以压电测力仪为核心的推力矢量测试装置具有测试精度高、动态性能及稳定性好等特点,已被广泛应用于航空航天、高端装备制造等领域的动态矢量力测量。推力矢量测试装置用来评估发动机的工作性能,故其本身测试性能的稳定性和可靠性尤为重要,因此,需要对测试装置的测试性能进行全面评估。目前,在相对理想的环境下,采用静、动态标定的研究方法,对测试装置的测试性能进行标定。但在实际工况下,测试装置常被应用于存在大量噪声的环境中,并且安装、调试推力矢量测试装置的各种操作,均会影响其测试性能。因此,本文针对工作在实际工况下的实验室标定结果良好的推力矢量测试装置,采用模拟加载试验的思想,设计一种矢量力/力矩的发生装置,来模拟测试装置在实际工况下的受力状态,根据测试装置的输出,来进一步评估测试装置的测试性能。进行了模拟加载系统的理论建模。采用平移变换法或旋量法“由上而下”建立了空间矢量力/力矩合成的理论模型Ⅰ,构建了压电测力仪矢量力分配的力学模型及压电测力仪输出分量“由下而上”合成的理论模型Ⅱ,从前期的标定和后期的模拟加载两方面着手,为实现对推力矢量测试装置测试性能的评估提供了理论参考。针对六维力/力矩模拟加载的需求和加载原理,设计了一种能够实现大小、方向、作用点三要素参数可调整的大量程比矢量力加载的可控六维力/力矩加载装置,利用Ansys Workbench有限元软件对关键零部件进行了结构静力学分析和模态分析。基于已标定的压电测力仪和可控六维力/力矩加载装置进行六维力/力矩的模拟加载实验,来验证可控六维力/力矩加载装置的加载精度满足加载要求。搭建了推力矢量测试装置的模拟加载系统,基于推力矢量测试装置,进行了位置、矢量力/力矩参数可控的单向模拟加载实验,以及力-力二分量复合加载的模拟实验,检验并反向研究基于压电传感器的矢量力/力矩测量映射关系模型,进一步评价推力矢量测试装置的测试性能。通过上述研究,以低成本、易操作方式,实现了模拟发动机产生的六维矢量力/力矩对测试系统在投入工况使用前的全面有效评定,为检测推力矢量测试系统的测试性能提供了新途径。