航空航天结构的连接处是容易发生螺钉连接失效的部位,为了防止结构损伤所带来的灾难或损失,必须对结构进行有效的监测。光纤布拉格光栅传感器由于体积小、重量轻、抗电磁干扰、可波分复用以及波长编码等优点,可用来监测航空航天结构的应变和损伤,在航空航天结构健康监测领域中有着广阔的应用前景。本文以航空航天结构健康监测需求为背景,以加筋板为研究对象,针对螺钉连接失效的安全性问题,研究了一套基于光纤光栅应变测量的健康监测系统。本文首先阐述了本课题的研究背景,包括结构健康监测和光纤布拉格光栅的概述,以及国内外基于光纤光栅的结构健康监测的研究现状。其次,阐述了光纤布拉格光栅的工作原理,在此基础上对光纤光栅传感应用的一些技术要点进行了探讨。接着,介绍了加筋板连接失效监测系统的基本组成和连接失效的模式分类定义,主要包括了加筋铝板的应变场的有限元分析和光纤光栅传感监测系统的设计。最后,论述了该系统的模式识别算法研究,采用支持向量机和BP神经网络的算法对螺钉脱落的位置以及程度进行了判定,针对航空航天结构的特点,重点探讨了识别算法的泛化性能。本课题得到了国家自然科学基金资助项目(50278029、60772072)、航空科学基金资助项目(04A52002、20060952)和教育部新世纪优秀人才资助计划项目(NCET-04-0513)的资助。