起重机主要由金属构件通过焊接或螺栓联接方式联接而成，其金属构件在交变载荷作用下会发生变形、裂纹扩展甚至疲劳断裂，进而引发严重的安全事故。采用常规无损检测方法对其进行检测，效率低且容易漏检，而声发射技术凭借其对活性缺陷敏感、检测覆盖范围广等优势可以很好地弥补常规方法的不足。本文针对现场起重机金属结构损伤声发射检测中亟需解决的声发射源定位与源性质评定问题，采用有限元仿真和实验相结合的方法，对起重机结构中声发射波传播特性及材料和结构损伤的声发射源特性展开研究。　　首先，基于弹性动力学理论，运用显式积分算法在ABAQUS/EXPLICIT中建立了薄板声发射波传播模型，研究得出针对不同的声发射激励方式，薄板中主要产生SO扩展波和AO弯曲波，在传播过程中其传播速度、幅度及频率特性存在明显差异，且会受到裂纹等静态缺陷的影响。然后，对起重机箱形梁中声发射波的传播特性展开有限元仿真和实验研究，获得了声发射波在箱形梁中传播时的波形变化规律和信号衰减特性，并从波场快照图中直观地了解了声发射波在不同时刻的传播状态。　　其次，制作完整和焊接两种Q235B板材试样，设计了试样拉伸损伤过程声发射监测实验。结合金属材料力学行为特性，对材料损伤声发射信号的时频域参数进行分析研究，获得材料塑性屈服、强化变形及断裂等损伤阶段所表现出的声发射特性。此外，研究发现声发射特征参数能从微观上描述焊接对材料力学特性的影响，并能以声发射参数“双峰”分布的形式反映焊接试样的屈服过程。　　再次，考虑起重机典型结构及其承载特点，对起重机箱形梁进行三点弯曲破坏试验，并使用声发射仪实时监测完整梁和下盖板带焊缝梁的弯曲损伤过程。研究得出，声发射信号时域参数历程可以很好地反映箱形梁受载损伤过程，且腹板损伤声发射信号强度要明显高于上盖板。此外，声发射线性时差定位法可以实现箱形梁局部塑性变形损伤区域的定位。　　最后，通过对实验室一小型葫芦门式起重机和某造船厂一台已服役30年的门座式起重机进行声发射检测，开展起重机声发射检测的工程应用研究。现场检测结果证明了起重机声发射检测的可行性，并为该技术的工程应用积累了经验。