AC313型直升机机身的主要材料为蜂窝夹层复合材料。蜂窝夹层复合材料常为多层结构且具有各向异性，在研究应力损伤过程中，常规无损检测方法难以对材料内部结构的变化进行监测。声发射检测通过采集和处理在加载过程中材料发生的声发射信号来评价材料内部损伤的发展情况和破坏形式，进而预判材料的最终承载能力。本文选用美国物理声学公司(PAC)生产的AEwin声发射检测仪对AC313型直升机构件蜂窝夹层复合材料静力压缩过程进行监测。利用Partran有限元软件进行仿真，分析蜂窝夹层复合材料在加载过程中的应力分布情况，根据仿真结果分析加载过程中材料损伤过程。采用参数分析技术、波形分析技术以及聚类分析技术对声发射信号进行特征提取。参数分析表明：在加载初期，声发射信号上升时间、持续时间短，振铃计数少，平均能量较低；在加载中期，信号上升时间、持续时间增加，平均能量有明显增大；在加载后期，信号以大振铃计数、大能量、大持续时间的信号为主。波形分析结果为：夹具摩擦和纤维摩擦时能量普遍偏低，且能量值较为平均，频率处于低频范围，高频信号较少；基体开裂和裂纹萌生时能量有所增长，频率处于低频范围，高频信号增多；纤维断裂时平均能量较大，频率所处范围较大且含有大量高频信号。基于K-means聚类分析得到：整个压缩加载过程中声发射信号分为三类。分析三类信号的特征，聚类1信号存在于整个压缩加载过程，为工装夹具对试样开始挤压固定，与试样发生摩擦，且随着载荷的增加蜂窝夹层复合材料板内部纤维发生摩擦。聚类2信号开始于加载中期，为蜂窝芯变形和分层损伤信号。聚类3信号出现于加载后期，为蜂窝夹层复合材料板纤维断裂信号。本文得到蜂窝夹层复合材料声发射信号与应力损伤的关系，通过所检测的应力损伤信号识别损伤类型，设计需要的损伤判据，为直升机设计中静力载荷性能评价提供理论依据和重要试验分析数据。