短切碳纤维增强复合材料在服役过程中可能产生各种损伤，及时准确的损伤检测对于确保结构安全至关重要。近年来，随着传感技术的发展，短切碳纤维复合材料本身可以成为智能传感器，实现对自身健康状况的实时监测。
光纤光栅传感技术是集成到短切碳纤维复合材料中最成功的监测手段之一。直径仅为125μm的光纤可以嵌入复合材料层间，几乎不影响材料的力学性能。每个光栅传感器可以测量多个参数，包括应变、温度、振动频率等。在大型结构中布设传感器网络，可以实现对损伤位置的精准定位。研究表明，基于光纤光栅的监测系统可以检测到小至0.1%的应变变化，损伤定位精度达到±5mm。
短切碳纤维自身的导电特性为电阻抗监测提供了可能。当材料发生损伤时，导电网络发生变化，导致电阻抗相应改变。通过测量表面电极之间的阻抗变化，可以反演损伤的位置和程度。这种方法特别适合检测基体裂纹和界面脱粘，对于分层损伤的检测灵敏度比传统方法提高一个数量级。最新发展的三维电阻抗成像技术，可以在不接触材料表面的情况下，实现内部损伤的可视化检测。
声发射技术在短切碳纤维复合材料的损伤监测中具有独特优势。材料在损伤过程中会释放弹性波，通过分析这些声发射信号的参数特征，可以识别损伤类型。短切碳纤维复合材料的声发射信号具有明显的阶段性特征：基体开裂产生低幅度连续信号，界面失效产生中等幅度突发信号，纤维断裂产生高幅度信号。机器学习算法的应用使得声发射信号的自动识别准确率达到95%以上。
压电传感网络为主动监测提供了新方案。将压电陶瓷片嵌入短切碳纤维复合材料中，既可以作为激励器发射超声波，也可以作为传感器接收信号。通过比较健康状态和损伤状态的信号差异，可以评估损伤程度。这种主动监测方法的优势在于可以定期检测，不受环境噪声影响。实验证明，基于Lamb波的主动监测技术可以检测到直径小于1mm的孔洞损伤。
多传感器数据融合是损伤监测技术的发展趋势。通过整合光纤、电阻抗、声发射等多种传感数据，可以获得更全面的损伤信息。深度学习算法的应用使得多源数据的处理更加高效，损伤识别准确率可达98%。这些先进的监测技术正在使短切碳纤维复合材料从被动结构材料向主动智能材料转变，为重大工程结构的安全服役提供保障。
