结构健康监测技术(SHM)是当前工程界与学术界研究的热点问题,它是一种在线、实时有效的获取结构状态信息的方法。本文初步研究了含金属芯压电纤维(MPF)在结构健康监测中的应用,利用MPF的方向性传感特性分别进行了结构的被动冲击载荷监测和主动损伤定位研究。首先讨论了SHM技术对理想传感元件的要求,并分析了常用传感元件的优缺点,着重分析了压电元件的特性,并给出了描述压电效应的压电方程。本文所采用的MPF传感器是一种新型的压电传感器件,它不仅具有一般压电元件的特性,而且MPF外形结构呈纤维状,结构小巧,具有易于和基体结构相集成的特点,因此更符合SHM技术对传感元件的要求。文中详细介绍了本文所采用的含金属芯压电纤维的结构、尺寸、传感模式等,并给出了描述MPF的压电方程。其次,重点研究了MPF的方向性传感特性,并针对结构受到冲击载荷的情况,采用传感信号的峰值对MPF的传感方向性进行了标定。在此基础上,提出了一种基于信号相对峰值的冲击载荷定位方法,并实验验证了该方法的可行性。最后,研究了基于主动Lamb波的结构损伤定位研究。探讨了Lamb波的基本理论知识,并给出了本文所用激励波形产生的方法。研究了采用MPF传感Lamb波的可行性,在此基础上,分别采用了信号的峰值和小波能量因子对MPF传感Lamb波的方向性进行了标定实验。最后在金属铝结构上分别进行了一维和二维损伤的定位研究。