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针对大型的碳纤维复合材料机翼盒段壁板结构，研究采用光纤布喇格光栅测量结构应变场分布，提出采用最小二乘支持向量机（LS—SVMs）建立应变场-损伤非线性黑箱模型辨识结构损伤法，对典型的飞机碳纤维复合材料盒段壁板结构进行健康监测研究。针对大尺寸带有加强桁条和螺钉通孔的复杂结构盒段壁板试件，建立了7个点的布喇格光栅应变测量网络测量试件有代表性区域的应变场。通过施加280个不同的点载荷模拟损伤，建立应变场与损伤的非线性映射关系黑箱模型；采用LS-SVMs的黑箱模型辨识法对应变场进行有效辨识，准确地判别出280种结