随着航空航天、风力发电、高速列车、船舶和汽车工业等快速发展的需要,使得具有良好性能的复合材料层合板得到了越来越广泛的应用。但是复合材料层合板在制造、运输以及使用过程中难免会产生各种损伤,从而导致复合材料层合板的综合性能下降。因此,对损伤的复合材料层合板进行修补以及对修补后的层合板性能进行检测以达到结构使用的刚度、强度的要求,具有重要的工程应用价值。本文针对此类问题,从航空航天工程的应用背景出发,主要研究复合材料层合板胶接修补工艺技术,并利用压电系统研究复合材料层合板损伤及修复结构性能的检测方法。主要研究内容如下:(1)从理论上对比分析了基于结构固有频率和应变模态的损伤检测方法的优缺点,且以实例模拟分析了复合材料层合板的损伤情况,发现基于固有频率的方法虽然可以检测损伤,但是不能确定损伤的位置,而基于应变模态的方法可以很好的对损伤单元进行定位和定量分析。文中建立了基于应变模态分析方法的有限元模型,给出了相应的数值分析算法,并基于ANSYS系统对层合板不同程度的损伤进行了有限元模拟分析,模拟分析结果验证了该方法的可行性。(2)复合材料层合板胶接修补工艺技术的试验研究。主要研究了复合材料层合板结构胶接修补的工艺过程,并确定该试验合理的修补工艺参数,此部分主要包括三个环节:1.损伤的预处理;2.胶接修补片的预制作工艺;3.胶接修补工艺。实验制作了用于复合材料层合板胶接结构性能测试的样件。(3)建立了用于复合材料层合板胶接结构性能测试的压电检测系统。通过该系统对复合材料层合板的完好状态、不同程度损伤状态和不同程度修复状态等进行检测,对比分析结构的损伤和修复性能。首先根据理论分析建立试验平台;然后通过PVDF压电驱动器激振层合板,并通过PVDF压电传感器采集压电动态应变信号。通过MATLAB软件对时域的压电动态应变信号进行处理,得到幅频曲线再找出试验板的动态应变信号下的各阶固有频率及其对应的幅值,再根据得到的数据进行三次样条插值从而得到试验板各阶固有频率下对应的应变模态振型图;最后通过对比完好板、损伤板、修复板的应变模态振型图来评价修补结构的性能,并与有限元模拟结果进行比较验证了该检测方法的可行性,为以后的复合材料修补和检测评估提供理论与技术依据。