水下连接器试验台是国家科技重大专项“海洋深水工程重大装备及配套工程技术”的子课题“深水水下生产设备制造、测试装备及技术研究”的研究内容之一。主要研究内容是研制出能够模拟水下连接器实际承受外载荷情况的试验台,提高我国在深海石油装备上的技术水平。通过对国外水下连接器的实际承受外载荷情况、承载能力、结构特点,以及国外外载荷试验台的测试方法和工作原理的调研,设计一种新的测试方法和工作原理使试验台能够对连接器做四种不同类型外载荷测试,同时还能够适合不同尺寸的连接器,以及垂直式和水平式连接器,试验台还能够根据测试要求调节外载荷的加载速度。根据水下连接器试验台的性能要求和工作原理,对试验台进行了总体方案设计,包括机械系统、液压系统和控制系统。试验台作为重型载荷测试装置,其加载性能十分重要,液压缸作为加载部件,是试验台中最重要的部分,保证液压缸加载时的稳定性至关重要。影响液压缸稳定性有两个主要因素:第一是试验台的机械结构变形。拉压测试时,四只液压缸相当于单自由度四杆并联机构,加载结构变形会导致液压缸活塞杆倾斜,使活塞杆承受偏心载荷,液压缸承载能力会降低,并且结构变形会导致液压缸球铰耳环内球铰发生转动,通过分析试验台的结构变形,计算液压缸活塞杆最大倾斜角以及球铰最大转角,验证活塞杆在最大偏心载荷作用下的强度,以及球铰最大转角是否满足使用要求。第二是液压缸加载时,能否保持多只液压缸活塞杆运动位移和作用力相等。对试验台液压控制系统进行了设计,由比例调速阀调节活塞杆运动速度,用位移传感器实时检测活塞杆位移,将数据反馈回控制系统,调速阀和位移传感器通过控制系统形成闭环反馈,保证多只液压缸的运动同步。活塞杆作用力通过力传感器测量,当活塞杆作用力达到设定要求时,控制系统通过力传感器反馈信号控制换向阀开启和关闭。根据液压系统原理图和控制系统方框图,运用AMEsim软件对试验台液压控制系统进行了建模,对液压缸活塞杆运动过程和加载过程进行了仿真分析,通过仿真结果分析液压控制系统能否保证液压活塞杆运动的同步和作用力的相等,从而验证试验台的加载性能。