Hiện nay có nhiều phương pháp xác định trực tiếp hoặc gián tiếp lực xiết hoặc ngoại lực tác dụng trong mối ghép bulông như: Trên thiết bị thí nghiệm với dụng cụ đo là cảm biến lực loadcell, đo mômen xiết bằng cờ lê đo lực, đo lực xiết bằng vòng đệm xác định lực, đo độ giãn dài của bulông bằng phương pháp đo cơ, máy đo siêu âm... Tùy vào yêu cầu kỹ thuật cụ thể của từng loại mối ghép mà ta chọn phương pháp đo phù hợp nhất, đảm bảo mối ghép sau khi đo không bị ảnh hưởng về chất lượng. Trong quá trình thu thập dữ liệu về thông số chức năng của các phương án, đề đài đã để xuất  chọn phương án là cảm biến dạng trụ rỗng (vòng đệm) để thực hiện. Dựa trên sơ đồ nguyên lý, mô hình 3D thiết bị xác định hệ số ngoại lực của mối ghép ren đã được xây dựng.

-Thực hiện thiết kế sơ đồ nguyên lý, xây dựng mô hình 3D. Sau đó sử dụng phương pháp phần tử hữu hạn để phân tích độ bền và độ cứng vững cho kết cấu khung thiết bị bao gồm tính toán thiết kế và phân tích khung đỡ xylanh, khung thí nghiệm và kết cấu bàn gắn thiết bị. Thực hiện phân tích ứng suất và biến dạng kết 24 cấu sử dụng phần mềm CAE. Kết quả phân tích ứng suất và biến dạng khung thấy rằng các giá trị về ứng suất, biến dạng đều nằm trong giới hạn cho phép.

- Tính toán thiết kế hệ thống thủy lực bao gồm: Tinh toán thiết kế Xylanh, tính toán chọn động cơ và bơm thủy lực. Xilanh thủy lực là cơ cấu chấp hành dùng để biến đổi thế năng của dầu thành cơ năng, thực hiện chuyển động. Đề tài này đã tính toán và chọn Xylanh thủy lực loại tịnh tiến để tạo lực. Kết quả tính toán và thiết kế đã chọn được xilanh của SUMAC có: Chọn xilanh của SUMAC HOB 50x200 mm, đường kính xilanh D=50 mm. Xilanh chế tạo bằng thép carbon STKM – 13A~C, áp suất làm việc từ 1MPa – 14 MPa (10kg/cm2 – 140 kg/cm2 ). Nhiệt độ làm việc –300 - 1000C. Tốc độ hoạt động của xilanh Max: v = 2.5 m/phút. - Bơm và động cơ đầu là hai thiết bị có chức năng khác nhau. Bơm là thiết bị tạo ra năng lương còn động cơ là thiết bị tiêu thụ năng lượng. Bơm dầu là cơ cấu biến đổi năng lượng, dùng để biến đổi cơ năng thành năng lượng của dầu. Trong hệ thống dầu ép thường chỉ dùng bơm thể tích, tức là loại bơm thực hiện việc biến đổi năng lượng bằng cách thay đổi thể tích các buồng làm việc, khi thể tích buồng làm việc tăng, bơm hút dầu, thực hiện chu kỳ hút và khi thể tích của buồng giảm, bơm đẩy dầu ra thực hiện chu kỳ nén. Động cơ dầu là thiết bị dùng để biến năng lượng của dòng chất lỏng thành động năng quay trên trục động cơ. Kết quả tính toán và thiết kế đã chọn được động cơ điện: Động cơ 3 pha VTC, Công suất 1.5 kW, bơm thủy lực: Bơm Saifont, lưu lương 6 lít/phút, áp suất 140 bar - Kết cấu của thiết bị được chế tạo từ thép C45. Thép C45 thuộc nhóm thép cacbon có hàm lượng cacbon từ 0,43 - 0,50% đảm bảo được các chỉ tiêu cơ tính tổng hợp như: độ bền, độ dẻo, độ dai, tính chịu lực, chịu uốn, chịu xoắn tốt. Với các tính chất này, thép C45 được sử dụng rộng rãi trong lĩnh vực cơ khí để chế tạo các chi tiết máy chịu mòn, chịu tải trọng tĩnh và va đập tương đối cao. Thép C45 có mođun đàn hồi E = 2,1.1011 Pa, khối lượng riêng  = 7850 kg/m3 và hệ số Poisson  = 0,3. Kết cấu của thiết bị được tính toán theo hai chỉ tiêu là độ bền và độ cứng. - Dựa trên mô hình thiết kế 3D, thiết bị xác định hệ số ngoại lực đã được chế tạo thực tế. Thông số kỹ thuật gồm kích thước thiết bị 1000x800x1500 mm, vật liệu kết cấu khung thiết bị là thép C45 có giới hạn chảy , mođun đàn hồi E = 2,1x1011Pa, Khối lượng riêng  = 7850 Kg/m3 và hệ số Poisson  = 0,3., Công suất trạm bơm thủy lực 1.5 kW, dung tích thùng dầu 40 lít, lực tác dụng của cần Piston Fmax = 7500 N và mối ghép bulông lớn nhất là M20. - Sau khi thiết bị thí nghiệm được chế tạo, tiến hành đo thử nghiệm và phân tích hệ số ngoại lực. Đo lực kéo tương đương cho trường hợp bề mặt ghép được xiết với 25 2 bulông, với các kích thước e = 200mm, l1 = 100 mm, l2 = 300 mm, bulông M10. Thực hiện ba lần đo với với ba giá trị lực xiết ban đầu khác nhau, kết quả cho thấy rằng khi chọn lực xiết ban đầu nhỏ hơn giá trị yêu cầu thì dưới tác dụng của ngoại lực tăng dần, mối ghép có xu hướng bị tách hở nên giá trị hệ số ngoại lực tăng theo. Còn khi giá trị lực xiết ban đầu phù hợp nên mối ghép không bị tách hở dưới tác dụng của ngoại lực vì vậy hệ số ngoại lực trong trường hợp này thay đổi không đáng kể. Ngoài ra kết quả cũng cho thấy sai số giữa hệ số ngoại lực xác định bằng lý thuyết (hệ số ngoại lực tính theo lý thuyết χ=0.256) và xác định bằng thực nghiệm nằm trong phạm vi cho phép.