现如今各类材料被广泛应用于航空航天、船舶等运输领域。在这些机械长期服役的情况下其结构和材料会产生表面不可见的损伤,为了排除这些安全隐患,对内部结构损伤的有效探测十分重要。Lamb波在材料传播的过程中衰减小、传播距离远,适合用作探测损伤的手段。本论文借助基于F-P腔干涉原理的光纤应力波传感系统,针对结构损伤探测需求,开展对与损伤相互作用的Lamb波的信号特性进行提取与分析,并进行损伤概率成像算法的研究。本文所研究的损伤概率成像算法对光纤应力波传感系统适配性好,针对系统返回的信号能够处理得到损伤位置的清晰成像。算法与传感平台两者的结合能够适应于工程上对材料结构损伤的实时监测需求。本论文的主要研究内容如下:（1）对Lamb波的传播特性在理论和数值推导两方面进行分析,从而得到Lamb波在平板中传到的频散特性曲线,在频散曲线中选取适当的频厚积,为系统的激励信号中心频率选取提供理论依据。（2）介绍了小波分解和小波包分解在频域的处理上与傅里叶变换相比所具有的优势,同时也将两种分解进行对比,从理论上对两种分解手段进行分析。分为两部分对损伤概率成像算法进行探讨,首先给出了损伤指标的概念和定义,并结合离散椭圆成像算法的加权法将损伤指标分布到整个实验区域,实现损伤的成像。给出对损伤图像的质量评价指标。（3）在ABAQUS仿真平台上对Lamb波在平板健康和损伤的情况下的传播过程进行有限元仿真,使用有限元仿真流程对健康平板和损伤平板进行建模,采用中心频率在200k Hz的五周期正弦波作为激励信号,布置历程输出点作为模拟传感器网络进行有限元计算,依托仿真的信号结果对损伤概率成像算法进行可行性验证,并按照多种情况设计实验进行仿真验证,有利于与后续实验进行比较参考。（4）搭建了基于光纤应力波传感系统的Lamb波监测实验系统,对光纤应力波传感系统依托的解调原理进行分析。本课题采用的光纤应力波传感系统的传感探头采用F-P腔干涉原理,采用的传感器腔长为250?m,膜片的厚度为10μm、悬空半径为1.25mm,在200k Hz有良好的频域响应,同时能够保持良好的线性度,证实了制备的光纤传感器的可使用性,主要验证损伤概率成像算法在光纤应力波传感系统的适应性。同时采用一种零相位失真滤波方法和信号有效段自适应提取方法,并对信号预处理手段有效性进行验证。（5）基于光纤应力波传感系统实验平台,根据论文的有限元分析结果进行了相应实验研究。实验的成像的质量相对理论分析有一定的下降,但对损伤的定位和形状表征依然获得了较好的结果。说明本文所研究的系统能够实现对既定的材料损伤的定位和成像。本研究主要探讨了损伤概率成像在光纤应力波传感系统上的适配性,将小波分解与小波包分解引入到损伤概率成像算法中,提出了一种基于小波包分解的损伤概率成像算法。实验结果证明该算法与原有的基于时间相关系数的损伤概率成像算法相比,损伤图像的信噪比提升了0.6138d Bs,图像对损伤位置的定位相对误差得到减小,成像的各像素点幅值在表征损伤过程中收敛更快,对损伤的探测效果更为明显,有效提升了成像效果。本研究为光纤应力波传感系统应用于平板健康监测提供理论依据,具有实用价值。