随着三维编织复合材料更加广泛的应用到航空、航天、汽车和建筑工程等领域,损伤破坏等问题已成为生产和使用的关键。声发射（AE）技术具有动态、反应灵敏、实时、抗干扰性强等特点,已逐步应用于三维编织复合材料的无损检测研究中。由于复合材料在增加载荷的过程中会产生大量包含了丰富损伤源信息的声发射信号,解析这些信号有助于得到复合材料的损伤模式,进而获得损伤位置,达到损伤源定位的目的。本文首先从理论上对时频分析的5种典型技术,即短时傅里叶变换（STFT）、Wigner-Ville分布（WVD）、小波分析、S变换以及希尔伯特—黄变换（HHT）进行比较,并使用时频分析方法对5种声信号组成形式进行仿真分析。结论表明,STFT、WVD、小波变换及S变换分别受到固定的窗函数、交叉干扰项、小波基函数选取及Heisenberg测不准原理等问题的影响,无法揭示声发射信号所特有的时频特征。而HHT以信号为基础,不加入任何人为干扰因素,适用于非线性非平稳信号的分析,对于信号具有很强的自适应性,能很好体现信号的局部频率特性,适用于三维编织复合材料声发射信号的时频分析。本文以三维四向编织复合材料为研究对象,为揭示其拉伸损伤模式的声发射信号时域—频域特征,建立损伤模式和声发射信号的对应关系,通过对相同编织角、不同纤维体积含量的3组三维编织复合材料实验试件进行拉伸实验,获取拉伸过程中不同损伤阶段的力学性能参数和声发射信号。为研究声发射信号的时频特征,运用HHT时频分析方法,分离和提取损伤模式信息,得到三维编织复合材料损伤模式与声发射信号的对应关系,为研究和分析三维编织复合材料的拉伸断裂机理提供了一种新的信号分析方法。最后,根据三维编织复合材料拉伸损伤模式的声发射信号HHT的时频特征,在确定损伤阶段和信号类型的基础上,采用“两步法”进行损伤源定位。“第一步”结合时频分析结果及实验试件的各向异性,对声速进行补偿,采用时差定位法中的四点圆弧法进行初始定位。“第二步”采用概率神经网络,采用混沌搜索中的拥挤度概念对果蝇算法进行改进,优化了概率神经网络中的平滑参数,降低了计算迭代次数,提高了定位精度。