光纤布拉格光栅(Fiber Bragg Grating,FBG)因体积小、对电磁干扰抵抗力强、质量轻等优点在航空航天、地下管道建设以及大型土木工程建设等领域的结构健康监测方面应用广泛。同时,FBG传感器能够阵列式布排,完成多点分布式测量,可以同时监测多个物理参数(如温度、应力、压力等)。但光纤光栅的直径较小,常用单模光纤的直径只有10μm,在工程使用中容易脆断失活,因此,需要对裸光纤光栅进行封装保护。常用的光纤光栅封装方法多是将其固定于树脂基片或刻有凹槽的刚性基板上制成基片式光纤光栅传感器,亦或是将其封装于金属管内制成管式光纤光栅传感器,但采用上述封装方式制备的传感器多存在应变传递损耗大,与基体材料相容性差,测试稳定性和测试精度难以保障等缺陷。近年来,复合材料在各工业领域中应用广泛,采用复合材料封装制备FBG传感器亦或是将FBG传感器内植于复合材料层间制备智能复合材料结构件可以显著改善传统光纤光栅封装技术的不足。因此,开展复合材料光纤光栅封装技术的研究具有重要的理论意义和实际应用价值。首先,本文采用玻璃纤维/环氧树脂复合材料层合板作为基板,干态玻璃纤维布作为覆盖层,以真空辅助灌注液态环氧树脂的方式将光纤光栅固定于底层基板与上层玻璃纤维布之间,制备完成玻璃纤维复合材料基片式FBG传感器(针对复合材料基板和液态环氧树脂的固化工艺设置了一组对照,实验组①中基板和液态环氧树脂均采用完全固化工艺,之后不会进行二次固化;实验组②中基板和液态环氧树脂均采用预固化工艺,在传感器预成型之后将其置于硫化机上进行二次固化)。随后,针对上述两种FBG传感器进行了温度和应变标定实验,实验结果显示:实验组②封装制备的FBG传感器在温度和应变测试重复性、稳定性以及精确度等方面明显高于实验组①封装制备的FBG传感器。其次,本文引入智能复合材料结构件的制备技术,将裸光纤光栅内植于碳纤维增强树脂基复合材料(CFRP)层合板内,与CFRP层合结构一同固化成型,完成FBG传感器的封装,内植的FBG传感器可以在线监测CFRP层合板固化过程中的温度、应变演变情况,并及时反馈复合材料结构件在后续使役过程中的健康状况。同时,本文针对异向铺设的FBG传感器采用了 4种不同的保护技术,基于传感器监测信号的反馈结果对上述4种保护方案进行了可行性技术分析,结果显示:采用窄长条同向预浸料上下包埋并在相邻两层预浸料开凹槽的保护方式可以在不改变原有铺层参数的复合材料的力学性能的基础上提高光纤光栅传感器的存活率和测试精度。最后,以FBG传感器在实际工程中的应用为出发点,利用自制复合材料基片式FBG传感器在线监测压滤机机架使役过程中的应力演变情况,并与ANSYS有限元仿真结果对比分析;随后,将FBG传感器内植于盛放液态环氧树脂的矩形盒槽内,研究了环氧树脂用量以及FBG传感器埋植位置对环氧树脂固化残余应变的影响;此外,提出一种将FBG传感器内植于塑料管道外表面的技术方法,为城市地下管道建设提供一定的技术支持。