随着直升机不断向高速度,高航程以及飞行模式多元化方向发展,旋转桨叶作为直升机飞行过程中主要承力结构,直接影响着直升机的整体性能。桨叶结构受到交变载荷作用产生较大挥舞/摆振弯矩时,易引起全机振动与结构损伤,进而降低飞行品质与安全性。因此,本文开展了基于光纤Bragg光栅传感器的桨叶弯矩实时监测方法和损伤辨识技术研究,为新型号直升机桨叶结构参数优化设计、疲劳定寿及损伤实时监测提供技术支撑。本文主要工作内容如下:首先,以直升机桨叶结构为对象,研究了基于光纤Bragg光栅传感器的挥舞/摆振弯矩解耦与标定方法。一方面,给出了基于桨叶预扭角测量和应变差值计算的挥舞弯矩解耦方法。另一方面,针对摆振解耦中的温度耦合问题,给出了基于光纤Bragg光栅传感器桥路组合的摆振弯矩解耦方法。建立了桨叶结构简化模型,基于有限元仿真数据,验证了两种解耦方法的可行性。其次,构建了基于光纤Bragg光栅传感器的直升机桨叶挥舞/摆振弯矩解耦与标定试验系统。设计了地面分级加载试验完成桨叶弯矩的解耦标定,得到挥舞/摆振弯矩与光纤Bragg光栅传感器特征波长偏移量之间的标定方程。在此基础上,开展了直升机桨叶不同动态旋转工况下的弯矩实时测量试验,通过与传统应变片测量结果对比,验证了基于光纤Bragg光栅传感器的挥舞/摆振弯矩实时测量方法的有效性。再次,研究了基于应变模态分析的直升机桨叶结构裂纹损伤辨识方法。借助有限元数值仿真,获取了桨叶结构无损伤与损伤状态下的应变模态振型。在此基础上,提出了基于应变模态振型计算的桨叶结构损伤识别指标,并依据数值仿真结果验证了该方法的适用性。最后,构建了基于光纤Bragg光栅传感器的直升机桨叶结构应变模态测量系统,开展了不同损伤工况下桨叶结构应变模态振型测试。在此基础上,计算得到基于应变模态的桨叶裂纹损伤识别指标,验证了该指标能够较好的实现桨叶裂纹损伤辨识。