螺纹杆件在各类建筑结构、机械设备、连接节点中被广泛应用,其发生破坏时往往造成严重后果,因而对螺杆进行无损检测具有现实的工程需求。超声导波无损检测技术具有传播距离长、速度快、精度高等优势,已在管道、钢轨等构件的长距离检测中实现应用。针对密度均匀分布的细长钢构件,超声导波技术可以实现单点激励和长距离快速检测,避免了耗时的逐点扫查。本文针对螺杆裂纹损伤的无损检测问题,开展基于超声导波的检测方法研究,主要研究工作包括:开展了导波在螺杆中传播特性的理论研究。求解了给定直径圆杆的频散曲线,分析了导波在圆杆中的传播特性和非线性特征,初步优选了30k Hz～70k Hz激励频率范围的L（0,1）纵波模态进行螺杆裂纹损伤检测,采用脉冲回波法在螺杆端面进行轴向对称激励与接收。开展了基于导波的螺杆裂纹检测的数值模拟研究。采用有限元仿真模拟了导波在无损螺杆中的传播,验证了采用等直径圆杆代替螺杆来求解频散曲线的准确性,发现了使得导波信号出现明显螺纹回波以及模态转换的激励主频为50k Hz～70k Hz;数值模拟了导波在损伤螺杆中的传播,初步验证了两个线性损伤指标,即裂纹反射系数Rf与时程残差平方累计值ARS,可作为螺杆中质量缺失型裂纹及充分扩展的疲劳裂纹的检测指标,两个非线性损伤指标,即二次谐波相对幅值0′)与相对非线性参数′,可作为螺杆中疲劳裂纹扩展前的预警指标。开展了基于导波的螺杆裂纹损伤检测实验研究。通过无损螺杆的导波传播实验,验证了利用等直径圆杆来代替螺杆分析导波传播的可行性,同时验证了第一个螺纹位置产生明显螺纹回波信号的现象。通过对带槽状裂纹与疲劳裂纹损伤的螺杆检测实验,验证了在选定激励频率范围内,基于导波的方法对两类裂纹检测的可行性。实验结果表明,线性损伤指标Rf和ARS能够稳定地检测出螺杆中深度大于2.5mm的槽状裂纹以及充分扩展后的疲劳裂纹且对激励频率不敏感;非线性损伤指标0′)和′则能在疲劳裂纹快速扩展前发出预警,但对激励频率和噪音较敏感,不同激励频率下预警时间不一致,更大的调制周期下对疲劳裂纹的检测效果更佳。