相比于传统电传感器,光纤光栅传感器具有耐腐蚀、抗干扰能力强、质量轻、体积小、重复性好、便于组建大规模传感器阵列进行大范围监测等优点,使其在运行环境复杂、各种干扰强烈、需要对大量关键部位振动、应变等参数监测的列车中有很好的应用前景,研究光纤光栅在列车结构健康监测中的具体应用,对于监控列车运行状况,确保列车安全运行具有重要意义。本论文的主要内容：1.在布拉格方程基础上,根据光纤光栅的传输理论,对光纤光栅的应变及温度传感特性进行推导,并对光纤光栅应变传感中的温度补偿问题进行分析。2.根据光纤光栅应变特性和对等强度悬臂梁振动特性研究,设计了一种基于等强度悬臂梁的光纤光栅振动传感器,通过采取将光纤光栅平行固定于悬臂梁上方一定高度的方式,达到提高应变灵敏度的目的。3.通过振动测试,此光纤光栅振动传感器具有良好的低频响应特性,适用于机车振动监测。4.对动车组悬吊部件-铝合金梁及其测试构件进行建模及有限元分析,根据分析结果并结合实际找出应变极值点和易发生疲劳断裂的部位,为光纤光栅应变传感器布设提供依据。5.通过现场对铝合金梁施加不同载荷,利用光纤光栅监测关键部位的应变值,并和对比电阻应变片进行比对,进一步优化模型网格划分进行有限元模拟,使得模拟结果与真实测量值误差进一步减小。所得结果证明了光纤光栅应变监测和模型有限元分析的可靠性。