监测飞机关键部位的应力变化是预测飞机结构疲劳损伤程度的重要途径。本文在研究应变测试方法的基础上,制定出适合本课题的机载应变测试方案,分析和解决了电阻应变测量方法应用于机载应变测试过程中所遇到的困难。 根据测试需求和国军标要求,综合运用虚拟仪器设计、可靠性设计、非电量电测、NIComPactRIO、软件设计等技术,设计并研制了基于应变的飞机损伤监测系统,能够完成对飞机8个关键部位的应变数据的测量、存储和分析。 深入研究了马尔可夫频次阵表征飞机机动载荷的方法,并把该方法应用到基于应变的飞机损伤监测系统中,采用变级差载荷历程构造算法构造载荷历程,并自动填充马尔可夫频次阵,便于后续疲劳损伤分析计算,实现了系统在有限的存储空间下可用数据的永久存储。 对于系统核心--软件系统,首先介绍了软件开发工具的选择和开发工具的特点。根据设计方案,进行了系统软件的总体设计,并对系统软件的各个功能模块进行了详细论述。在软件设计过程中,深入研究并运用基于状态机的LabVIEW程序设计模式,使程序变得简洁,可读性强,易于维护；深入研究并应用基于LabVIEW网络程序设计,实现了系统数据下载和参数在线配置功能。 依据国军标的相关要求,进行了高温、低温、振动以及冲击试验,试验结果表明在严酷环境下该设备运行正常。并进行了拷机试验和计量测试,结果表明系统达到了设计精度要求。