纤维增强聚合物基复合材料因其具有较高的比强度、比刚度和良好的疲劳性能,广泛应用于航空航天、汽车、能源等领域。在高温、湿热和海水腐蚀等复杂的服役环境下,复合材料的基体老化、界面性能退化等因素易导致复合材料结构力学性能的显著降低。因此,研究不同热老化条件下玻璃纤维增强树脂基复合材料的弯曲变形、损伤演化机制以及石墨烯纳米片对复合材料抗老化性能的影响具有重要意义。本文利用数字图像相关方法、声发射监测技术和红外热成像无损检测技术,结合复合材料试件的全场变形特征、声发射信号响应及机器学习算法、红外热响应,研究了不同老化温度、老化时间对复合材料弯曲变形和损伤破坏的影响机制,结果表明:（1）与室温条件（25℃）相比,当热老化温度升高到90、120和150℃时,8d后复合材料试件的弯曲强度变化幅度不大,呈现先下降后上升的趋势。90℃热老化条件下,树脂基体的后固化效应不够显著,受高温热分解的影响,复合材料试件的承载能力呈现一定的下降,对应纤维/基体界面损伤的声发射信号明显增多。当热老化温度升高到120℃时,树脂基体高温固化交联反应加剧,对应纤维/基体脱粘和分层损伤的声发射信号明显减少。当存在纤维断裂预制缺陷时,热老化后复合材料试件损伤区域表现出明显的应变集中,对应较多的声发射信号。（2）120℃热老化0、4、8和16d后,复合材料试件的弯曲模量下降,弯曲应变增大。结合复合材料试件纤维/基体界面损伤的声发射信号聚类分析,发现复合材料的交联反应,在一定程度上改善了界面性能,其损伤对应的声发射信号减少且主要分布在失效载荷以后。对于预制纤维断裂的试件,热老化4d后,交联现象会使复合材料加载过程中纤维断裂信号数量减少且幅度降低,有效地提升了复合材料的承载能力;热老化8d后,复合材料试件的弯曲力学性能降低,其损伤对应的高幅度信号增多。声发射聚类分析和数字图像相关技术结合可以较好地描述不同热老化条件下复合材料的损伤演化过程,有助于进一步揭示缺陷和热老化时间对复合材料内部损伤机理的影响规律。（3）与纯树脂基复合材料相比,石墨烯填充纤维复合材料的传热、散热效率更高,热老化后弯曲强度增加且最大应变减小,表明了石墨烯填充改善了复合材料的抗老化性能。结合复合材料试件弯曲损伤的声发射信号有监督和无监督算法,构建了复合材料弯曲损伤模式的预测模型,能够较为准确地对复合材料试件的损伤模式进行识别。受热老化的影响,复合材料试件在弯曲加载过程中会更早地出现基体损伤模式,纤维/基体损伤的累积能量也有一定程度的增加;根据热老化后复合材料弯曲破坏特征,能够很好地验证复合材料试件弯曲损伤的声发射响应行为和破坏机制。