文中对物料检测超声缓冲杆进行了研究。首先．对圆柱杆中导波的传播和频散特性进行了分析；然后。通过实验．对利用超声缓冲杆获取物料特征信号的可行性进行了验证；最后，文中通过变直径缓冲杆的实验分析发现，变直径缓冲杆可以在一定程度上抑制拖尾回波的出现，同时，在缓冲杆外部增加包覆层也会对特征信号的信噪比产生一定的影响。

针对当前板类结构应力检测方法的不足，提出一种基于非线性声弹性效应检测应力的方法．该方法利用声弹性运动方程和Rayleigh—Lamb频率方程，绘制了4mmQ235钢板中SO、AO与SH0模态的频散曲线与波结构图，并对不同激励频率下上述模态的群速度相对变化率进行了理论计算与有限元模拟仿真．结果表明：sO模态的声弹性效应较A0模态与SH0模态更敏感，且声弹性效应最敏感的激励频率为频散较弱的90～150kHz；声弹性效应与所激励模态的波结构有关，沿应力方向面内位移越大声弹性效应越显著．

为了实现对板类结构的主动健康监测，采用附着在结构上的压电陶瓷晶片激励和接收导波模态，选取合适模态用于板中缺陷的识别和评估．理论分析结果表明，在低频范围内，相对于A0模态，以面内位移为主、频散小的S0模态更适合于铝板的缺陷检测．利用直径11mm，厚0．4mm的压电陶瓷晶片在1mm厚的铝板上激励和接收得到适合缺陷检测的频率300kHz的S0模态．在此基础上，在铝板中加工-孔状缺陷，分析了S0模态的缺陷榆测能力，并进一步研究了缺陷直径对接收到的导波信号幅度的影响．实验结果表明，利用-发-收法得到的Lamb波模态可以用于铝板中的缺陷检测，并且缺陷回波的幅度可实现对缺陷大小的表征．

用二维傅立叶变换对实验测定的Lamb波信号进行分析.该方法是在波的传播路径方向上,对一系列等间距位置接收到的时间信号进行二维傅立叶变换.给出了各向同性和各向异性媒质中传播的Lamb波频散曲线的数值和实验结果.研究表明,二维傅立叶变换能有效地识别Lamb波模式.

对未充水和充水管道中纵向模态的传播特性进行了研究.在未充水和充水管道中分别激励160kHz和195kHz两个频率的L模态对管道进行了缺陷检测实验.结果表明,在未充水或充水管道中,L模态的频散特性和波结构不同,对缺陷检测的能力也不同,可通过对频散特性和波结构分析选取合适的模态检测管道中的缺陷.

介绍了导波在无限长钢管中传播的频散现象和多模式特点,研制了用于磁致伸缩导波检测的实验系统.通过正确的电磁屏蔽措施和合适的信号处理方法,改善了系统的信噪比,在钢管上进行了低阶纵向模态波传播实验,观察和分析了频散现象.用实验结果验证了理论计算.

为了提高大型薄板超声检测的速度,研究了超声导波及其在大型薄铝板缺陷检测中的应用。推导了超声导波在大型薄铝板中传播的理论模型,分析了导波的波结构,设计并实践了导波检测薄铝板缺陷的方法。试验结果表明,若选取S0导波模式对1 mm薄铝板进行线扫描检测,在有缺陷的地方会出现明显的回波信号。根据缺陷回波与板端回波的传播时间差,可计算出缺陷的位置。缺陷越大,缺陷回波信号幅值越大。选择对缺陷灵敏度高的导波模式,导波法线扫描检测方式可以有效缩短检测时间,提高检测效率。

介绍了超声导波检测技术的研究意义、发展现状、导波检测的基本原理和激励频率的确定。应用ANSYS有限元分析程序建立管道模型，删除模型中部部分单元模拟切槽缺陷，施加端部激励载荷产生L（0，2）和T（0，1）模态导波，模拟超声导波的传播及遇到缺陷的反射回波情况，通过对接收信号的分析，较为准确地定位了缺陷位置。

针对超声导波的多模态和频散特性会导致信号波包在结构中传播发生展宽的现象，研究了400kHz时的管道导波时域信号。指出了用时频分析方法可以直观地描述导波信号在传播过程中的能量分布，准确反映主要模态信息和各模态群速度变化趋势，建立与导波频散曲线间的对应关系，并且利用时频重排的方法可以进一步提高分析结果的可读性。

根据金属杆的尺寸特性，提出了把锚固金属杆作为波导介质来处理．应用导波方法对金属杆锚固质量进行评价的思想。通过试验时导波在金属杆中的传播特性进行了定性分析，得出了不同频率的纵向导波在同尺寸与不同尺寸金属杆中传播时，其波速改变与振幅衰减的一般规律。在相同的条件下，高频波比低频波的波速要高但其能量衰减较快；同一频率的纵向导波在自由金属杆中传播时，波速比在锚固金属杆中传播时的波速要高，但其能量的衰减幅度较低，根据振幅的衰减程度可定性地确定金属杆的锚固质量。