随着飞行器与先进机载武器的迅速发展,风洞试验需要更准确的测量作用于模型的非定常气动载荷,如动导数试验时的振动、内埋武器模型风洞试验过程中存在抖振载荷等,而风洞天平作为关键测量元件,要求其具有高频高精的测量性能,研究风洞天平系统动态响应特性和天平校准方法是关键。因此本文通过有限元仿真与试验研究相结合的方法对应变天平系统的动态响应特性和动态加载试验方法展开研究,为天平设计、校准和风洞试验提供参考。主要研究内容如下:（1）对风洞天平做静态性能分析。本文从风洞天平测量原理入手,以材料力学为理论基础,对杆式与盒式应变天平进行了结构分析,应用有限元软件分析了应变计测量位置在设计载荷作用下各测量元件灵敏度及干扰情况。其次对不同状态下天平做模态分析,明确了固有特性,并获得了质量和刚度阻尼系数作为后文动力学分析的参数。（2）对应变天平系统开展动态响应性能仿真分析。首先应用ANSYS谐响应分析模块求解天平在简谐载荷作用下频率响应输出,明确了应变天平不同状态下激励频率与响应输出之间的关系,其次通过瞬态动力学仿真模拟加载阶跃载荷,获得了天平不同状态时的阶跃响应性能,分析了不同状态之间的天平测量性能差异的原因。（3）对杆式应变天平系统不同状态开展动态响应特性试验研究。首先对其进行静态校准,获得了其静态性能与校准公式;其次对其进行动态标定,采用脉冲激励方法,将天平输出信号傅里叶变换,获得天平的固有频率与频响特性曲线;施加负阶跃载荷,得到不同状态天平瞬态响应性能;通过激振试验与振动试验,获得天平在不同频率下响应输出,验证理论分析的准确性与可靠性。试验结果表明:天平静态性能良好,精度达到千分之二,主项输出与静力分析结果较为接近,最大误差4.2%,相较于有限元计算,试验模态分析获得的固有频率结果略小,验证了有限元计算的准确性;与天平+支杆的工况相比,有加载件时天平调节时间增加,但超调量较为一致;最后天平系统在低频动态激励时波形较好,激励频率增加时加载件产生的惯性力增加,进而影响天平动态信号测量,通过振动试验验证了天平前端有负载时惯性力的理论计算方式的可靠性。