复合材料已经广泛应用在航空航天领域,成为箭体结构的主要用材之一,由于复合材料的优异性能,用碳纤维复合材料制备可重复用飞行器的燃料贮箱成为近些年各航空大国的研究重点。为了保证低温复合材料贮箱的安全运行、降低维护成本,针对复合材料贮箱其特殊的超低温环境,本文设计并制作了一种能应用于低温下的结构健康监测传感系统,通过超声导波损伤成像方法成功的对低温复合材料进行损伤识别。其主要研究内容如下：首先总结了结构健康监测领域的研究现状,介绍了超声导波的传播理论和复合材料低温贮箱的损伤识别方法。通过低温实验和常温实验对比了四种胶粘剂(DW-1、Hysol(?) EA9395、Hysol(?)EA9396和Araldite)的力学性能,测试了压电传感器PZT-5A在低温下共60天的阻抗值,实验结果表明：选用Araldite可以作为低温结构健康监测粘接传感器的胶层,选用的压电传感器PZT-5A可以在低温下保持良好的耐久性。设计了一种柔性传感阵列,并介绍了两种柔性传感器阵列的安装工艺方法,利用柔性传感阵列可以在常温下对铝板进行的损伤识别,在低温下对柔性传感阵列收发导波性能进行了测试,验证了这种柔性传感阵列的低温可行性。应用所设计的传感系统,在低温下对复合材料板进行了超声导波损伤诊断实验,实验结果表明：应用柔性传感阵列结合Araldite胶层作为传感系统,结合超声导波识别成像方法,可以识别低温复合材料板中不同程度的损伤。