复合材料因其具有优异的比刚度、比强度,良好的耐久性、可设计性强和耐疲劳性能等优点,已在航空航天、高铁、船体、汽车和建筑材料等领域得到广泛的应用。而探究高效实时的无损检测方法对复合材料使用过程中的在线持续监测和内部损伤检查有重要意义。本文在三维编织复合材料试件的损伤检测中,结合了FBG传感器实时测量和主成分分析法,对树脂基复合材料进行了损伤位置确定与损伤存在性检测实验,构建了基于FBG传感器的三维编织复合材料的结构健康监测。本文首先介绍了复合材料的基本定义,基于其在各领域的广泛应用分析了复合材料无损检测的重要性,并阐述了FBG传感器和复合材料损伤监测的国内外研究现状。其次,对FBG传感器的结构和传输基本理论和传感特性进行介绍,分析了FBG传感器用于三维编织复合材料损伤检测的理论依据。随后,介绍了FBG传感器嵌入三维编织复合材料试件的编织方法和FBG传感器优化配置的研究。基于三维四步六向法,将FBG传感器以六向纱和轴向纱阵列的形式嵌入复合材料,由此制备实验试件。根据四步法编织工艺携纱器的运动规律,基于三维六向编织复合材料的结构,设计三单胞几何模型,研究编织材料各区域内FBG传感器的空间和面内运动轨迹,确定材料内部的FBG传感器走向。本文以三维六向编织复合材料为基础,提出了FBG传感器嵌入三维编织复合材料中构建智能复合材料的一种方法,研究了复合材料内部FBG传感器的特性。本文介绍了主成分分析的基本原理、数据采集和分析的方式、矩阵转换的方式等所涉及到的进行损伤检测的一系列相关内容,分析了PCA监测的相关统计量及其可用性,描述了使用主成分分析进行结构健康监测的流程并绘制了流程图。基于主成分分析方法提出了制件结构损伤检测算法,在此基础上,提出了构建三维六向编织复合材料的健康监测系统的方法。实验分析说明表明:FBG传感器能准确测量复合材料内部损伤变化;基于主成分统计分析方法能准确分析三维六向编织复合材料的内部缺陷。本文研究成果可为三维编织复合材料结构健康监测技术在航空航天领域的应用提供有效参考。通过主成分分析技术,选定了了适合的主元个数,并通过使用无损试件进行拉伸-复原实验进行基准数据库的建立,随后通过将试件加载到断裂强度使内部产生损伤,并通过FBG输出的值确定出Q统计量和T2统计量,并将结果与基准数据对比形成结论。通过实验结果确定利用检测损伤指数值可以分析出试件损伤具体信息,同时分析表明有损伤试件的损伤指数远远大于无损试件的损伤指数。在试件拉伸过程中Q值与T2值变化规律基本一致,Q值远远小于T2值。T2值可以很好的反映试件较大的损伤;Q值较详细反映试件的损伤细节。