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随着晶体材料和压电材料等新型材料在航空航天、交通、电子电气工程、能源和环保等领域的广泛应用，对新型材料力学性能的研究和检测工作也提出了新的要求。新型材料相比于传统的金属及金属合金材料，往往具有一定程度上的各向异性，通常表现为其力学性能在不同方向上的差异性。在实际工程应用中，材料的力学性能将直接影响其安全性和可靠性，所以针对各向异性材料力学性能检测方法研究具有十分重要的意义。超声显微镜技术是基于声波在材料中的传播特性获取材料的声学参数，并通过引入多参数反演方法，实现各向异性材料多个力学性能参数的测量。为此，本文基于超声显微镜技术，对各向异性晶体材料和压电材料的力学和电学等相关性能参数的测量及反演方法开展研究，主要研究工作如下: (1)建立了各向异性材料中波动行为理论模型，结合力电耦合场理论，分析了晶体材料和压电材料等典型各向异性材料的表面波和兰姆波传播特性，以及液体负载对漏兰姆波的传播特性的影响。研究了压电材料在开路和短路状态下的兰姆波传播特性，建立了不同材料性能参数与声波传播特性间的本构关系方程，为各向异性材料的多性能参数反演奠定了理论基础。 (2)基于超声显微镜散焦测量系统，对各向异性材料单晶硅不同晶面下的表面波波速随角度变化曲线进行了实验测量，同时测得了单晶硅基片和铌酸锂基片多个角度下的兰姆波频散曲线;并通过改变铌酸锂基片上下表面的电学边界条件，获得了其不同电学条件下的兰姆波频散曲线，其实验测量结果作为各向异性材料的力学和电学特征参数反演表征的目标曲线，为材料性能参数的反演提供了实验基础。 (3)为同时反演表征各向异性材料的力学性能和电学参数，研究了多参数反演方法，将实验数据作为反演目标，利用基于模拟退火的粒子群优化算法，改善了反演过程中的全局寻优能力，提高了反演方法的精确度和稳定性，实现了单晶硅的弹性常数和铌酸锂的力学与电学参数的反演表征。 研究工作针对各向异性典型材料力学性能的检测，提出的基于超声显微镜技术的多参数反演方法，一方面解决了各向异性材料多参数测量过程比较复杂的问题，另一方面将压电材料中力学参数和电学参数统一到力电耦合场中进行同时测量。整个测量反演过程自动化程度高、易于实现和控制，其测量结果准确可靠，研究成果为新型材料相关性能参数的无损检测提供了新的思路和方法。