本发明提出了一种基于光纤应变转换矩阵的复合材料板热膨胀系数计算方法，属于结构健康监测领域。它包括如下：步骤一、待测复合材料板面坐标系定义及光纤传感网络布置；步骤二、光栅所受热应变与中心波长偏移量之间转换矩阵构建；步骤三、复合材料板结构热应变与光纤光栅中心波长偏移量之间转换矩阵构建；步骤四、在温度变化条件下光纤光栅传感器响应信号采集；步骤五、待测复合材料板结构i、j方向热应变计算方法；步骤六、待测复合材料板结构热膨胀系数确定。本发明计算方法构建了一种复合材料板结构热膨胀系数计算模型，可以确定待测方向的复合材料板结构热膨胀系数。本发明方法简单方便、精度高、可靠性好。