三轴气浮平台是卫星地面全物理仿真的重要设备,它利用空气球轴承来模拟卫星在外层空间的无阻尼运动。为了实现太空中微小的干扰力矩,需要减少台体在运动过程中的干扰力矩。本文研究的气浮台平台自重变形引起的质心偏移规律和大小以及不平衡力矩的规律和大小,为平台的设计以及后续的不平衡力矩补偿研究提供了理论基础,从而提高仿真精度。本文应用弹性力学薄板弯曲理论推导出有限单元质心偏移公式,并应用运动弹性动力学理论推导出整体质心偏移公式;应用航天器姿态运动理论推导出重力作用下平台质心偏移引起的不平衡力矩公式。为后续平台质心偏移和不平衡力矩的求解奠定了理论基础。应用有限元分析软件ANSYS建立了平台有限元模型,对平台在不同旋转姿态下质心偏移的大小进行了计算,计算出平台自重变形引起的质心偏移在水平方向是正弦规律,在竖直方向是余弦规律,并进而计算出不平衡力矩是正弦规律。仿真分析表明平台自重变形引起的质心偏移大小以及不平衡力矩的大小对弹性模量敏感:弹性模量越大,质心偏移以及不平衡力矩越小;弹性模量越小,质心偏移以及不平衡力矩越大。采用传统可靠的应变电测实验手段,对有限元计算结果进行了验证,并取得很好的一致性。仿真和实验之间存在着误差,但误差在工程试验所允许的范围内。通过对计算结果的分析表明,为了减小平台质心偏移,在设计阶段应遵循这样的原则:1.尽量使平台水平和竖直方向的刚度相等;2.平台轻量化设计。