بیشتر سازه های مهندسی تحت تأثیر تنش های چند محوری پیچیده ای هستند که از بارگذاری، هندسه و/یا ناهمگنی مواد ناشی می شوند. با این حال، آزمایشهای آزمایشگاهی عمدتاً از انواع مختلفی از رژیمهای بارگذاری استفاده میکنند، که شامل تستهای خزش، شبه استاتیکی و خستگی میشود - نمونههای سادهای که در معرض حالتهای تک محوری تنش قرار میگیرند. به دلیل تضاد بین دادههای تست تک محوری مبتنی بر طراحی و عملکرد عملکردی اجزا با تنشهای چند محوری، کارهای تحقیقاتی بیشتری برای اطمینان از اینکه رابطه بین این دو به اندازه کافی درک شده است انجام میشود.
نمونه ای که مستقیماً خود را به آزمایش دو محوری اختصاص می دهد، یک صلیبی شکل (صفحه ای متقاطع) است که در داخل صفحه توسط چهار محرک متعامد بارگذاری می شود. ما سیستم های آزمایشی را برای کنترل حرکت مرکز نمونه، حذف حرکت ناخواسته و خم شدن روی نمونه توسعه دادیم. در یک دستگاه تست سروهیدرولیک معمولی، یک سر نمونه آزمایش ثابت نگه داشته می شود در حالی که سر دیگر در کشش یا فشرده سازی توسط یک محرک جابجا می شود. برای اکثر آزمایشها، این روش عملکرد بسیار رضایتبخش است، اما به این معنی است که مرکز نمونه در طول چرخه آزمایش حرکت میکند. برای برخی از آزمایشها، ثابت نگه داشتن مرکز نمونه ضروری است - به عنوان مثال، زمانی که لازم است مرکز نمونه از طریق میکروسکوپ در حالی که آزمایش در حال انجام است مطالعه شود. برای این نوع آزمایش، یک محرک دوم به سیستم اضافه می شود تا بتوان حرکات تغییر شکل را در هر دو انتهای نمونه اعمال کرد. بنابراین، دو محرک و دو متغیر وجود دارد که باید کنترل شوند: موقعیت مرکزی نمونه، و تغییر شکل کلی اعمال شده به انتهای نمونه. مشکل کنترل به این دلیل است که هیچ جفت طبیعی محرک و متغیر کنترل شده وجود ندارد - حرکت هر محرک هم بر موقعیت مرکزی و هم بر تغییر شکل نمونه آزمایش تأثیر می گذارد.