随着我国当代航空航天工业水平的提高,火箭发动机推力矢量测量逐渐成为发动机研制的重点,对推力矢量的准确测量是评价发动机的性能指标的关键。试车台特性是影响其推力测量准确性的重要因素,有限元分析可以预测结构在各种载荷条件下的响应特性,对于试车台研制十分重要。火箭发动机推力矢量测试技术一直以来是发动机测试领域所关注的重点,以往在进行推力测试时,仅关注推力沿轴线方向的分力,没有考察别的方向的分力,所以我国迫切需要研制出一种能准确测量多分力的推力矢量测试装置。为了再现火箭发动机的真实推力,提高推力的测量精度,有必要对火箭发动机推力的测量理论进行研究并对试车台结构性能进行仿真分析。以发动机推力试车台为研究对象,研究其推力测量解耦理论及结构有限元分析方面的内容。基于理论力学原理,对发动机推力试车台建立分力模型,分析得到发动机推力矢量的理论计算方法,确定推力矢量偏心对于计算结果的影响以及偏心参数的计算方法;基于多元线性回归理论,采用普通最小二乘法和总体最小二乘法对推力测量方程进行解耦,分析推导基于SVD解法、最小奇异值解法和Euler-Lagrange逼近法的解耦系数矩阵和解耦精度表达式;基于有限元分析理论,对部分结构进行简化,利用实体分割技术完成映射及扫掠网格的划分,用ANSYS对试车台进行仿真分析,得到不同方向不同加载条件下的应力和位移云图,分析应力最大值出现的位置并给出结构改进建议,得到不同时刻应力的变化曲线,确定不同动态载荷条件下的应力变化规律,通过模态分析研究试车台的振动特性,确定其固有频率和振型;基于正交试验理论,建立试车台结构优化正交仿真试验,得到不同结构优化方案的影响程度,确定最佳水平组合;进行试车台推力测量解耦算法验证及应力测试试验,基于不同解耦方法求得解耦系数矩阵,分析比较不同解耦方法的误差,验证解耦算法和有限元仿真结果的准确性。通过理论研究、仿真分析和试验验证,完成了发动机推力试车台推力测量解耦理论和整体力学性能的研究,通过试验验证了试车台推力测量解耦公式和有限元仿真分析结果的正确性。