复合材料承压结构是指采用复合材料制造的用于承受压力的部件，例如车载储氢容器、液氧贮箱、固体火箭发动机等．结构具有轻质高强、可设计性好等诸多优点，在航空航天、汽车和石化等领域得到广泛应用．然而在严苛服役条件下，复合材料承压结构的损伤积累及扩展极易导致部件失效，因此为提高其在役安全性，发展先进结构健康监测技术至关重要．本文首先详细对比了超声导波、声发射、红外、光纤光栅等监测方法的优缺点，重点阐述了复合材料承压结构健康监测方法及研究进展．其次，针对复合材料承压结构的材料特征，讨论了植入式微纳材料传感器在纤维/基体界面和层间性能监测方面应用及面临的关键挑战．最后，探讨了新型传感技术及人工智能方法的研发进展，并分析了其在复合材料承压结构在役安全保障领域的应用前景．

锂离子电池在充放电循环过程中会不可避免地发生容量衰减，这种性能劣化现象普遍存在，且符合人们的日常认知．然而，显而易见的电池劣化现象背后的机理则是相当复杂．本文首先分别从颗粒尺度和电极尺度入手，对锂离子电池的多尺度-多场-多过程的力-电化学耦合劣化机理进行了梳理，其中对固态电池的劣化进行了单独的讨论．进一步地，本文梳理了用以描述锂离子电池力-电化学耦合劣化行为的劣化模型．需要指出的是，由于电池劣化机理的复杂性和外部可测量的稀缺性，建立劣化模型是具有挑战性的，且目前仍存在巨大的研究空白．基于此，本文提出了一种双向劣化模型的设想，融合物理模型和数据模型，以具有一定物理意义的内变量为纽带，建立围绕内变量的“力学行为-内变量-劣化行为”完整映射，为客观、准确地描述和预测电池劣化行为提供新思路．

随着航天技术的发展，大型薄膜衍射太空望远镜以其质量体积小、成像分辨率高、易折展等优点获得广泛的关注与研究．本文对大型薄膜衍射太空望远镜结构进行振动控制研究，给出基于压电作动器的振动控制方案．首先采用有限元方法建立结构的动力学模型，然后根据可控性准则进行作动器位置寻找，之后基于模糊Proportional-Derivative (PD)算法设计控制律，最后通过数值仿真验证本文研究方法的有效性．本文中，还通过数值仿真研究了压电作动器数量与控制稳定所需时间的对应关系，另外还进行了控制律鲁棒性的研究．

随着航空发动机领域的飞速发展，热端涡轮叶片服役环境越发恶劣．为了提高叶片的承温能力，行业内提出了双层壁叶片结构，其原理为“外壁承温，内壁承载”．本文针对双层壁叶片气膜孔结构强度问题，采用参数化建模构建叶型及外壁孔结构，通过仿真分析确定孔型设计参数对圆柱型气膜孔、圆锥型扩张孔和簸箕型扩张孔的孔周结构强度的影响，最后根据参数输入及对应响应构建神经网络模型，通过遗传算法优化径向基函数(Radial Basis Function, RBF)神经网络的权值与阈值来提高代理模型的准确性．寻优获得三种不同结构的气膜孔最优孔型设计方案，相较于圆柱型孔，圆锥型扩张孔孔周应力降低了25.12 %，簸箕型扩张孔孔周应力降低了22.54 %．