大型石油储罐在工业生产和国家战略石油储备中的应用越来越广泛,但在长期服役过程中,大型储罐底板受诸多因素影响容易发生腐蚀,导致结构失效而产生泄漏,造成重大人身伤亡事故和严重的环境污染,因此发展针对储罐底板的检测方法十分必要。由于本身条件的限制,使用传统的无损检测方法需要花费极大的成本,超声Lamb波具有在线、长距检测等优点,在无损检测领域发挥越来越大的作用,随着技术的发展使其在大型储罐底板健康监测方面存在巨大潜力。应用Lamb波对储罐底板进行检测,难点主要是导波需要穿越罐壁和多个焊缝,致使衰减严重而难以接收到检测信号,故而选择合适的模态和频率是进行检测的关键。本课题针对以大型地上立式金属储罐底板归纳出的几种典型的板类组合结构为对象,利用有限元的方法对其进行建模,通过数值仿真得到Lamb波在不同结构中的传播特性和规律,寻找适合进行长距Lamb波检测的方法和途径,达到利用Lamb波对大型储罐进行结构健康监测的目的。　　 (1)首先本文就单一模态的激励方法做了系统的仿真研究,利用波结构在板中激励出单一的基础模态,研究表明,只有在截止频率以下才能激励出单一基础模态。　　 (2)其后在激励单一模态的基础上,分别研究单一S0模态和A0模态在搭接板模型中的传播规律,对比简化连接和角焊缝连接模型中各信号的反射能量系数和透射能量系数,并对搭接长度对各信号的影响做了详细研究；结果表明搭接结构中A0激励在结构中损失的能量要比S0大,S0在低频区域穿透焊缝的能力很强,但在频率较高区域衰减同样很大,且容易受到模态转换信号的影响。　　 (3)最后对Lamb波在L型结构和T型结构中的传播规律做了系统研究,得到了各模态在变角度L型结构中的传播特性,并通过对比分析简化T型结构和角焊缝连接结构的能量分布,得到角焊缝对Lamb波传播的影响；研究表明L型结构中各信号对不同角度的敏感度不同,整体上A0的损失要比S0大,而T型结构中以面内位移为主的S0模态对垂直与其传播波导的结构改变并不十分敏感,角焊缝连接结构不能对S0的传播起到太大的衰减作用。