目前,正交各向异性复合材料广泛的应用在航天、航空、交通及化学工业等行业的生产中。如何在各个行业中充分发挥复合材料的优秀性能,在某种程度上取决于受力构件在工作状态下应力应变的确定。采用电阻应变测量只能测量构件表面的应力应变状态,而光弹性法往往会因为透光模型的制作产生误差。利用电磁波穿透受力构件,通过分析接收到的信号来确定构件的应力状态可以较好的解决上述问题。本文推导了电磁波在穿透受力构件时介电常数与受力构件应力和应变的数学关系,阐述了无线电偏振实验的理论基础。应用数值模拟的手段分析了电磁波穿透三类典型力学构件于载荷作用下多物理场的耦合状态,并讨论了无线电偏振方法的影响因素。通过实验的方法测定电磁波穿透对径受压圆盘的相位差,经过计算得到圆盘待测点的应力与利用仿真软件计算得到的应力结果拟合性良好。利用COMSOL软件建立电磁场和固体力学的耦合场,分析矩形薄板、含直线矩形裂纹板以及圆盘这三类典型的力学构件,利用电磁场和固体力学的耦合场模拟计算三类典型力学构件在载荷作用下于待测点的应力数值与利用固体力学场仿真计算三类典型力学构件于待测点的应力数值进行对比,其结果吻合性良好。利用耦合场分析得到电磁波信号接收端距待测构件的距离以及发射电磁波范围的大小对测试结果影响较大,需在实验过程中根据精度需求合理调整接收端距待测构件的距离以及发射电磁波范围的大小。