在一定的外荷载作用下,纸类材料难免会发生损伤破坏现象,此行为源自纸类材料内部的微损伤演化。纸类材料受载后的微损伤演化过程根本上涉及复杂的多物理、多尺度现象及其耦合作用等,目前尚缺乏系统、可行的研究方法,然而数据科学的研究思想为之提供了一条科学有效的研究思路。本文将尝试利用声发射技术监测纸类材料的微损伤演化过程,在多元统计模式下对基于损伤的声发射数据展开研究分析,以希望找出纸类材料微损伤演化的客观规律,并能在更深层次上揭示纸类材料损伤破坏的物理本质。首先本文叙述了材料变形与破坏的研究发展状况,探讨了纸类材料损伤破坏的基本特性和研究进展,指出研究的关键在于如何正确把握存在于纸类材料微损伤演化过程中的损伤的随机性、材料固有结构与损伤之间的关系,以及损伤与损伤之间的必然关系。同时,本文提出了一种损伤的量化描述思维,并介绍了其借助于声发射监测技术得以实现的可能性和有效性。针对所采集声发射信号的数据量大、蕴含信息丰富、数据分析和处理困难等特点,构建了多元统计模式的分析框架,从中得出一个多元随机损伤变量功。然后,本研究具体以一类典型的牛皮箱板纸为研究对象,验证了上述方法的有效性。通过声发射实验获取该类纸试样在拉伸载荷和撕裂载荷下的损伤数据,分析了纸类材料微损伤演化过程中的典型声发射特征,并采用扫描电子显微镜对纸样损伤表面进行光学检测,以为材料的损伤失效提供过程性的实验证据,将微损伤演化问题的定性和定量研究有机地结合起来。之后,在构建的多元随机损伤变量DA的框架下,基于信息熵对该类纸纸样在两种受载破坏方式的损伤状态进行综合评定,最终利用一条损伤状态轨迹曲线,实现了对纸页微损伤演化过程的完整宏观描述。再次,对DA的数据变量(观察向量和尺度向量)进行了多元统计分析-Andrews曲线法、斯皮尔曼等级相关评定和主元分析,着重探讨了损伤的相关耦合特性。本文在做这样一个崭新的尝试,基于数据科学的思路讨论纸类材料的微损伤演化及其涉及的力学特性等问题,实现了对纸类材料微损伤演化的检测、评估及损伤模式的相关性的研究,具有重要的研究价值与应用价值。