结构健康监测是实现材料智能化的首要条件之一,可分为被动式和主动式两种。基于压电陶瓷的结构健康监测系统就是主动的多激励的监测方法。因为压电陶瓷具有正逆压电效应,任意压电传感器在结构健康监测过程中既可作为驱动器,又可作为传感器。相比于其他健康监测方法,这种方法具有经济、设备简单、使用方便的特点。本文主要研究了这种主动的结构健康监测方法在纤维增强复合材料健康监测上的应用。复合材料结构健康监测中心任务是损伤识别和性能评价。损伤识别即损伤判断、损伤定位及损伤程度估计。要实现这个目标,须满足三个条件:选择合适的传感器以驱动和接收可分辨的检测信号;选择合适的激励信号已产生能在符合薄板理论假定的复合材料层合板中传导的应力波;用高效适用的信号处理算法来处理接收的信号数据以得到预期的结果。本研究基于主动多激励的思想,在有限的压电陶瓷传感器里得到足够多的传感信号。首先,根据不同的实验试件,选择合适的具有足够驱动能力的压电传感器。其次,选取高斯窄带正弦波信号作为激励波形,在比较高的中心频率激励下,它能产生扩散能力相当强的Lamb应力波。拉姆波具有频散的特点,在各项异性的介质中,它的相速还跟传播方向有关。复合材料层合板中的Lamb波对脱层等损伤特别敏感,传导中的Lamb波遇到介质不连续的损伤界面如脱层、孔洞、裂纹时,会发生散射现象。所以,散射信号包含了损伤的信息。文中对带脱层损伤的复合材料直梁、平板试件和钻孔的复合材料直梁试件作了健康监测实验。提出基于传感信号能量的传感信号损伤率和衰减率这两个用于损伤识别和定位的特征参量。实验证明,在精度要求不高的情况下,利用这两个参量能到比较理想的结果。文中还对压力容器的撞击识别问题还进行了初步的研究,从传感信号频谱的变化上实现了撞击的判别。