航空航天和建筑的零部件经常应用于受到热循环和循环载荷等容易引起材料内部微观结构变化的环境中。材料微观结构的变化与材料的内应力密切相关,内应力的积累在达到一定阈值时将直接导致材料的失效,与此同时复合材料的微观应力应变难以直接检测,为了及时避免因内应力引起的材料失效现象发生,对材料的内应力进行检测是非常必要的。在本课题的研究中,选取Eu3+作为发光中心,通过静电纺丝法将不同掺杂量的Eu3+掺入Y3Al5O12纤维和Al2O3-Y3Al5O12纤维中(在后文中简称(YAG:Eu3+)sf和(Al2O3-YAG:Eu3+)sf),使得这两种纤维具备发光性能和应力传感功能。使用真空热压烧结法制备了(YAG:Eu3+)sf/(Al2O3-YAG:Eu3+)sf增强铝基复合材料,研究不同纤维含量对复合材料力学性能和发光性能的影响。同时采用连续谱响应系统记录了(YAG:Eu3+)sf/(Al2O3-YAG:Eu3+)sf增强铝基复合材料在拉应力作用下的发射光谱,利用原位XRD对复合材料内部的结构变化进行表征,对复合材料发射光谱与材料内应力之间的关系进行分析并建立经验方程,为复合材料内应力的检测提供了一种新的方法。主要研究结果如下:（1）利用静电纺丝法制备了相同Eu3+掺杂梯度的(YAG:Eu3+)sf和(Al2O3-YAG:Eu3+)sf。两种纤维均具有良好的纤维形态。(YAG:Eu3+)sf的平均直径约为449.39 nm,长度约为15～19μm,长径比约为40:1。(Al2O3-YAG:Eu3+)sf的平均直径约为257.90 nm,长度约为16～18μm,长径比约为70:1。此外,两种纤维均表现出较好的发光性能,当Eu3+掺杂浓度为5 mol.%时,两纤维的发射峰荧光强度均达到最大值。（2）在(YAG:Eu3+)sf增强铝基复合材料中,纤维含量为3 vol.%时取得最佳力学性能,其对应的致密度、硬度和抗拉强度分别为96.4%,83.9 HV,269.4 MPa。在(Al2O3-YAG:Eu3+)sf增强铝基复合材料中,纤维含量为3 vol.%时取得最佳力学性能,对应的致密度、硬度和抗拉强度分别为97.5%,91.2 HV,271.4 MPa。(Al2O3-YAG:Eu3+)sf增强的铝基复合材料表现出更优良的力学性能。（3）(YAG:Eu3+)sf/(Al2O3-YAG:Eu3+)sf增强铝基复合材料均具有良好的发光性能,基本保持了Eu3+特有的光谱谱型。随着光斑照射范围内荧光纤维数量的增加,其荧光强度随之增大。结合复合材料力学性能分析结果,选取纤维含量为3 vol.%的复合材料作为内应力光谱响应研究的对象。（4）通过分析(YAG:Eu3+)sf/(Al2O3-YAG:Eu3+)sf增强铝基复合材料在拉伸状态下的原位XRD图谱,得到了外加拉应力-内应力经验方程。其中,(Al2O3-YAG:Eu3+)sf增强铝基复合材料对应的经验方程具有更高的函数拟合度（R~2=0.99399）。此外,研究发现(YAG:Eu3+)sf/(Al2O3-YAG:Eu3+)sf增强铝基复合材料发射光谱的~5D0→~7F1跃迁峰会随着拉应力的增加发生红移,通过重心波长法对其峰值偏移量进行表征,建立了外加拉应力-重心波长传感方程。结果发现,(Al2O3-YAG:Eu3+)sf增强铝基复合材料对应的经验方程具有更高的函数拟合度（R~2=0.99318）。（5）将外加拉应力-内应力经验方程与外加拉应力-重心波长传感方程结合,可以得到表征复合材料内应力的内应力-重心波长传感方程。通过分析对比发现,(Al2O3-YAG:Eu3+)sf增强铝基复合材料具有更高的传感精度和函数拟合度,其中传感精度为(YAG:Eu3+)sf增强铝基复合材料的1.4倍。可以在(YAG:Eu3+)sf/(Al2O3-YAG:Eu3+)sf增强铝基复合材料的~5D0→~7F1发射峰重心波长发生偏移时利用该传感方程对其内应力进行表征。