试验头部方案设计有两种一种是利用锁紧液压缸头部的支耳与加载油缸头部通过销轴进行连接，一种是设计一个对顶头使加载缸与实验缸之间通过平面对平面的结构形式。通过产品的支耳形式的连接，会使在加载过程中加载段围绕远端旋转运动，出现上翘的现象，因此选择平面接触对顶试验方案，其结构如图3所示。
图3 顶头结构
为了验证试验装置的安全可靠性，对试验装置的关键零组件建立有限元模型并对其进行有限元分析，根据强度校核理论分析有限元结果，当试验装置关键零组件的最大应力远低于材料的许用应力并完全满足强度要求的前提下，适当减小相关零组件的厚度尺寸，以节约试验装置的生产制造成本。其中固定座和筒夹都为直接受力件，因此校核它们的强度。
加载力为330kN，通过有限元优化，确定用最合理的钢板厚度焊接成固定座，固定座在承受的力须可范围之内，尽可能的减少钢板厚度，从而节约材料成本，优化结构后有限元分析结果如图4所示，可以看出最大的应力是185MPa，最大应力分布在固定座与架体连接的圆孔处，采用Q345A材料，材料的屈服极限为345MPa，安全系数为1．8，安全可靠。
图4 固定座应力云
筒夹应力如图5所示，最大应力在42pa，最大应力分布在筒夹与油缸接触的部位，采用Q345A材料焊接而成，材料的屈服极限为345MPa，安全系数为8．2，安全可靠。逐项对锁紧液压缸关键性能项目进行试验，试验结果见表3所列，验证验证起竖锁紧液压缸的关键性要求，确保产品质量万无一失。
图5 筒夹应力云图
分析查阅起竖液压缸装配图纸及试验技术要求，统计汇总起竖液压缸装配关键性能要求，制定工艺方法及试验装置保证措施，通过确定装置的适应范围、制定工艺装置的设计方案，关键零部件设计及校核4个面开展起竖锁紧液缸试验装置的研制，并对关键试验项目进行了试验，验证试验要求，满足产品质量稳定性和可靠性要求。