飞行器健康监测和管理技术是基于飞行器故障诊断、故障预测信息、逻辑信息和运营需要的拥有在战略策略高度对飞行器健康状态做出适当决策使得其维修效率最优化的能力的一项技术。这项技术的重点是通过智能模型和各种算法的应用并且依赖各类先进传感器的功能对飞行器健康状态进行监测及管理。其涵盖故障检测隔离、性能监控、残余使用寿命预计、故障选择性报告、辅助决策、性能降级趋势跟踪等众多功能。飞行器结构是各类飞行器研制的支撑平台,是飞行器主要功能性子系统之一。目前,由于先进复合材料已经在飞行器结构中得到广泛应用,对飞行器复合材料结构的健康管理技术的研究已经成为飞行器结构健康监测与管理技术的重要组成部分。本文应用理论和试验对基于模型的纤维增强复合材料结构健康监测与管理技术进行了研究。本文利用Mao和Mahadevan^[49]提出的复合材料累积损伤模型建立了纤维增强复合材料结构刚度与疲劳寿命内材料累积损伤之间的关系,能够准确描述材料在疲劳寿命的早期阶段和最后阶段损伤的快速增长。同时分别对纤维增强复合材料单向层合板和编织层合板进行了疲劳试验。试验数据与模型吻合良好。其次,分别利用Gudmundson和Zang^[58]提出的复合材料基体裂纹增长模型、Shahid和Chang^[60]提出的复合材料分层/脱粘以及纤维断裂损伤模型对纤维增强复合材料疲劳寿命中基体裂纹、分层/脱粘、纤维断裂三个渐进累积损伤阶段结合试验数据进行了分析和判断。最后,利用模糊逻辑理论建立了纤维增强复合材料结构健康监测与管理系统,实现了基于复合材料结构实时健康状况对其进行健康管理并反馈管理建议的功能。