结构健康监测技术对于提高结构的安全性有重要意义,并能有效地降低结构的维护费用。目前,在结构健康监测的研究中,针对真实裂纹等小尺寸损伤的实时在线监测是一个难点。本文针对真实结构中的裂纹等小尺寸损伤的扩展,进行了实时在线监测方法的研究。本文的主要内容包括以下几个方面:1)系统地研究了基于主动Lamb波的结构健康监测方法、机电阻抗技术和声发射技术等在线监测损伤扩展的方法。并阐述了小波变换理论,以及它在Lamb技术信号处理中的应用。2)利用Lamb波技术在线监测LY-12铝合金试件上的疲劳裂纹扩展。基于Labview虚拟仪器语言搭建了实验研究系统。在分析Lamb波信号的基础上,寻找Lamb波信号中最有价值的波包。利用小波变换信号处理方法提取该波包,并利用数值积分的形式计算的波包能量,建立信号提取的损伤程度和疲劳裂纹程度之间的对应关系。3)利用机电阻抗技术在线监测LY-12铝合金试件上的疲劳裂纹扩展。引入实部欧几里德范数作为衡量信号损伤程度的指标,给出了信号提取的损伤程度和疲劳裂纹程度的对应关系,比较了机电阻抗技术与Lamb波技术两种方法的监测结果。4)利用声发射技术在线监测碳纤维复合材料试件在静力拉伸实验中的损伤扩展。给出了时间与声发射事件数的对应关系,以及时间与声发射能量值之间的对应关系。并提出了能量累积值的概念来表征材料在这一时刻的总体损伤情况。给出了载荷、应力、应变、变形与能量累积值的关系。