随着新材料学科的发展，新材料得到了越来越多的关注，对新材料的需求也越来越迫切。鉴于对新材料的不断探索，使许多拥有优秀性能的新材料已被广泛应用于汽车零部件制造、航空装备、智能制造装备等高端装备制造领域。然而越是高端的设备，对其零部件的强度、硬度、弹性模量等力学性能要求越高，因此探究和定量表征材料的力学性能就显得尤为重要，对材料进行力学性能无损检测也具有重大意义。　　基于超声显微镜的材料无损检测技术是利用超声显微镜测量系统激发的超声波信号对材料的声学性能、力学性能、以及缺陷特征进行表征与检测，并可通过改变试件表面声波的传播方向，对各向异性材料不同方向的声学和力学特性进行测试。　　基于此，本课题利用超声显微镜对材料V(z）曲线进行了实验研究，通过材料的V(z）曲线反映出材料的声学性能进而表征材料的力学性能，主要研究内容如下:　　(1)通过对材料V(z）曲线形成机理的研究，特别通过对各向同性与各向异性材料的反射系数展开的细致研究，建立了各向同性材料与各向异性材料不同方向的V(z）曲线的理论模型，为利用V(z）曲线与材料声学性能的本构关系表征材料的力学性能奠定了理论基础。　　(2)鉴于许多大型在役设备无法水浸以及有些材料不能浸水的问题，研制了一种新型胶体耦合介质，并通过大量实验测量证明了其可行性和适用性，为基于超声显微镜技术的非水浸散焦测量提供了新的手段，具有重要的工程应用价值。　　(3)针对V(z）曲线实验测量的需要，搭建了超声单频激励散焦测量实验平台。通过对各向同性与各向异性材料V(z）曲线的实验测量，证明了理论推导的正确性。实验结果也表明此方法可以用来测量各向同性材料与各向异性材料的声学性能。　　(4)通过理论推导，建立了各向同性材料力学性能的声学参量表征方程，并根据V(z）实验曲线与理论曲线的拟合，采用相位相关分析法，实现了对各向同性材料力学性能的表征，为材料力学性能表征提供了一种新的测量方法。