钢棒是大型结构的基本组成单元,在实际工程中应用非常广泛,钢棒在服役过程中极易出现裂纹损伤,由于初始的裂纹不易被发觉,而裂纹的扩展,会造成整个结构地破坏,甚至发生重大的事故,因此,快速预测早期裂纹发生的位置是损伤识别领域的一个重要研究方向。传统的无损检测方法对于大长径比的钢棒具有测试时间长,操作复杂的缺点,由此基于模态的动力学方法得到了广泛应用,而此种方法的检测结果主要取决于布置在结构上的传感器,因此,选取最佳传感器数目布置最优位置就具有重要的研究意义和实用价值。本文在理论模态分析的基础上、应用不同的传感器优化布置方法对不同长径比的钢棒进行了传感器的优化布置研究,提出了应用于钢棒的最优布置方法,并由此得出了最佳传感器的数量和布置位置；通过实验模态分析,验证了传感器优化布置方案在裂纹损伤识别中的高效性和实用性,此研究可为动态和复杂结构的无损监测提供理论依据和实际应用基础。论文的主要工作如下：(1)概述了传感器优化布置的研究现状,介绍了国内外基于不同优化方法的传感器优化布置和优化比较准则研究状况,阐述了模态分析的振动系统理论模型和传感器优化布置原理。(2)基于Ansys有限元分析,对不同长径比钢棒建模、并对其进行模态分析；基于MATLAB软件对不同优化方法进行编程计算,基于模态置信度MAC值最小准则和均方差MSE最小准则,提出了适用于钢棒的最佳传感器优化布置方法,确定了钢棒的最佳传感器数量和位置。(3)搭建振动实验台,基于传感器的优化布置理论分析对钢棒进行了振动模态实验,对实验数据进行了模态分析,通过理论与实验的对比,验证了最佳传感器布置方案的计算结果。(4)基于传感器的优化布置对含裂纹的钢棒进行了损伤识别,并与优化前的识别结果进行比较,证明了传感器的优化布置方案在损伤识别中具有识别信号明显、识别效率高的优点。