تتأثر معظم الهياكل الهندسية بالضغوط المعقدة متعددة المحاور التي تنشأ من التحميل والهندسة و/أو عدم تجانس المواد. ومع ذلك، تستخدم الاختبارات المعملية في الغالب أنواعًا مختلفة من أنظمة التحميل، والتي تشمل اختبارات الزحف وشبه الساكنة والتعب - وهي عينات بسيطة تتعرض لحالات إجهاد أحادية المحور. بسبب التناقض بين بيانات الاختبار أحادي المحور المستندة إلى التصميم والتشغيل الوظيفي للمكونات ذات الضغوط متعددة المحاور، يتم إجراء المزيد من الأعمال البحثية لضمان فهم العلاقة بين الاثنين بشكل مناسب.
العينة التي تصلح مباشرة للاختبار ثنائي المحور هي عبارة عن صليبي الشكل (لوحة متقاطعة الشكل) محملة داخل الطائرة بواسطة أربعة مشغلات متعامدة. قمنا بتطوير أنظمة اختبار للتحكم في حركة مركز العينة، وإزالة الحركة غير المرغوب فيها والانحناء على العينة. في آلة الاختبار الهيدروليكية المؤازرة التقليدية، يتم تثبيت أحد طرفي عينة الاختبار بشكل ثابت بينما يتم إزاحة الطرف الآخر في حالة التوتر أو الضغط بواسطة مشغل. بالنسبة لمعظم الاختبارات، تعد هذه طريقة تشغيل مرضية للغاية، ولكنها تعني أن مركز العينة يتحرك أثناء دورة الاختبار. بالنسبة لبعض الاختبارات، من الضروري إبقاء مركز العينة ثابتًا - على سبيل المثال، عندما يكون مطلوبًا دراسة مركز العينة من خلال المجهر أثناء إجراء الاختبار. بالنسبة لهذا النوع من الاختبار، تتم إضافة مشغل ثانٍ إلى النظام بحيث يمكن تطبيق حركات التشوه على طرفي العينة. لذلك، هناك مشغلان ومتغيران يجب التحكم فيهما: الموضع المركزي للعينة، والتشوه الكلي المطبق على نهايات العينة. تنشأ مشكلة التحكم بسبب عدم وجود اقتران طبيعي للمشغل والمتغير المتحكم فيه - حيث تؤثر حركة كل مشغل على كل من الموضع المركزي وتشوه عينة الاختبار.