为满足降低成本、轻量化以及力学性能提升的需求,多种装备广泛采用了各种各样的板壳结构,比如飞机、火箭、压力容器和输油管道等。材料在服役过程中,长期经受高压、高温、变载和腐蚀等恶劣环境,非常容易发生蠕变、疲劳和腐蚀等早期微损伤,导致材料性能退化,威胁人们生产生活安全。检测材料早期损伤,防止灾难事故发生,确保生活生产安全十分重要。非线性Lamb波,由于检测范围广,对材料早期损伤敏感等优势,得到了广泛的研究。在非线性Lamb波研究领域,二次谐波是研究的焦点,和频与差频即混频近年来逐渐引起了研究者们的关注,零频的相关研究却特别稀少,且目前的研究都局限于体波领域。与二次谐波相比,零频具有一些潜在的优势,有必要进行深入研究。本文针对非线性Lamb波零频分量检测技术,通过理论、模拟和实验研究,取得了如下新进展:1基于材料二次平方弱非线性模型,得到了非线性Lamb波零频分量模态理论解。结果显示,与二次谐波相比,零频模态具有较多潜在优势:信号能量更强,克服了相速匹配条件的限制,更容易累积,对激发信号频率限制较少,信号处理更简单,在线监测更方便。2采用数值模拟和实验手段验证了相关理论结论,确认了PZT用于零频模态信号检测的有效性,并指出通过FFT可以方便和准确地提取零频信号强度,为非线性Lamb波零频分量实际应用打下了坚实的基础。3基于均布微裂纹模型,得到了体波微裂纹产生的零频理论解。模拟和理论结果显示,块体均布微裂纹可以激发零频和二次谐波,与传统的二次谐波相比,零频分量对微裂纹更为敏感。4基于理论分析和仿真,揭示了板壳材料中Lamb波与微裂纹相互作用激发零频的机理,统一了微裂纹超声非线性系数,实现了微裂纹损伤的识别。5实验利用非线性Lamb波零频分量超声非线性系数,检测铝材局部弯曲塑性损伤和均匀拉伸塑性损伤,结果显示,零频超声非线性系数能够有效在线监测早期局部弯曲塑性损伤和均匀拉伸塑性损伤。与二次谐波相比,零频模态具有较多优势:信号能量更强,克服了相速匹配条件的限制,更容易累积,对激发信号限制较少,信号处理更简单,可同时适用于在线监测和线下的检查与评价。6基于理论和仿真,得到了材料非线性系数大小和符号类别（损伤）对非线性超声零频和二次谐波的影响。充分考虑该影响,对指导非线性Lamb波早期损伤检测,增强检测能力,避免损伤误判,识别损伤类型等,具有极其重要的意义。在非线性Lamb波材料早期损伤检测领域,本研究具有一定的借鉴意义,有望为非线性Lamb波检测技术带来突破。