为保证高聚物粘结炸药(PBX)应用的安全性和可靠性,有必要对其进行长期监测。声发射作为一种实时监测技术已被应用于PBX损伤监测研究,但是目前该技术还不能满足面向PBX工程应用的声发射监测要求。首先,对PBX宽温域环境下声发射应力波传播规律的认识存在不足,难以进行精准监测。其次商用压电声发射传感器存在尺寸大、不能在狭小空间中使用,电传感、存在安全风险,抗电磁干扰性能低等缺点,亟待发展安全、小型的声发射传感器。光纤光栅传感器(FBG)具有尺寸小、柔韧和抗电磁干扰等特点,被广泛应用于航天、土木、桥梁等领域的温度与应变测量,同时也因其优异的工程应用表现而被声发射技术方向的相关学者关注。目前,FBG作为声发射传感器还停留在实验室研究阶段,没有应用于PBX声发射损伤监测相关研究工作,一是需研究能够解调FBG作为声发射传感器的光电信号处理系统,二是需要验证PBX损伤监测和损伤定位的可行性,三是PBX服役的宽温域环境对FBG声发射系统的环境适应性提出了更高的要求。因此,本文在调研声发射监测技术研究现状的基础上,以PBX炸药作为研究对象,围绕声发射损伤与定位监测技术开展了一系列的研究工作。首先,搭建了用于表征宽温域应力波传播规律的声发射自动传感器测试系统,得到了-20℃～80℃宽温域下TATB基和HMX基PBX的纵波波速和幅值衰减系数,为损伤定位提供了波速数据支撑和准确波达时间测试方法。同时,根据PBX炸药粘结剂的粘弹性,分析了纵波波速和幅值衰减规律与粘结剂物理状态、板厚之间的关系。基于小波变换和兰姆-瑞利波频散曲线模式识别了瑞利波和高阶兰姆波,得到了室温和高温下瑞利波的波速和衰减规律,为定位声发射源提供了不同模式波的信息支撑。其次,采用可调谐窄带光源、光电探测器、环形器等无源光学器件,搭建了用于解调FBG作为声发射传感器的光电信号处理系统,并分析了其传感机理和存在的问题。为了解决FBG在不同方向敏感性差异的问题,通过理论计算和实验结合验证了弯曲粘贴FBG能削弱FBG方向敏感性差异。为了解决系统的小变化环境适应能力的问题,在FBG声发射监测系统中引入波长解调模块,时刻追踪温度引起的FBG波长变化,并实时反馈给可调谐窄带光源,研制出了一种适用于PBX宽温域环境的温度自适应FBG声发射系统样机。通过对声发射监测系统的研究、改进与测试,验证了基于FBG的声发射监测系统能够对PBX进行损伤监测。最后,开展了基于FBG声发射监测系统的PBX炸药拉伸、压缩的机械损伤破坏实验,实验表明FBG监测到的信号在数量、幅值上虽略低于压电传感器,但同样可以反映出PBX损伤破坏的声发射信息,证明了该系统可用于PBX工程实际损伤监测;同时利用四通道的FBG声发射定位系统,并基于时差定位方法开展了 PBX平面定位和体定位实验,为工程实际快速定位提供了实验基础,对定位误差的分析表明定位精度与FBG的方向敏感和应力波衰减等因素相关,后续定位工作有必要引入弯曲粘贴FBG方法和应力波衰减规律研究经验进一步改进测试方法,提高损伤定位精度。本文所构建的FBG声发射监测系统,为PBX声发射监测提供了一种新的方法。通过开展应力波传播规律和系统测试、改进等研究,在超声测试方向对PBX炸药有了深入的认识,丰富了 PBX炸药声发射损伤监测理论和实战经验,对促进宽温域PBX损伤演变规律研究具有重要的意义。