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随着复合材料使用的日益广泛，复合材料健康状况直接影响到整个结构的完整性、安全性和使用寿命，正受到人们的广泛重视。由于检测范围大、效率高，检测全面，超声导波技术已成为复合材料结构有效检测手段之一。本文提出一种基于超声导波成像技术的复合材料板结构健康状况监测方法。通过对该方法进行理论分析和实验验证，实现了复合材料板结构的缺陷检测与成像。本文主要研究内容和成果如下：(1)通过对复合材料板中超声导波传播特性进行理论分析，得到了Lamb波的频散方程。对复合材料中Lamb波的频散方程进行数值求解，得到了实验试样T300/QY8911碳纤维复合材料板中超声导波不同传播方向上理论频散曲线。(2)通过多种时频分析方法如短时傅里叶变换，时频重排和基于非参数Snakes的时频重排法对复合材料板结构中超声导波实验信号进行分析。得到了时频分析结果并与理论频散曲线进行了比较。结果证明，时频分析信号处理方法可用于复合材料板中超声导波信号的模态识别。在复合材料板中进行了超声导波相速度实验测量。结果显示利用非接触空气耦合探头能够实现复合材料板中各个方向上的相速度精确测量。(3)由于各向异性复合材料中偏斜效应的存在，运用群速度校准法则对复合材料板中各个方向的超声导波理论群速度进行校准。通过与校准前群速度对比，校准后群速度与实验结果更为吻合，具有更高的精度。对于碳纤维复合材料板结构，纤维的铺层方向和层数对导波传播特性影响很大。运用超声导波技术对复合材料板结构检测时，群速度校准十分重要和必要。(4)通过在复合材料板中预置传感器阵列，对模拟缺陷进行多路径检测。运用离散椭圆成像算法对导波信号进行处理，实现了复合材料板中的缺陷成像和定位。同时，运用多组缺陷成像结果进行数据融合，提高了缺陷成像效果。利用该方法实现了复合材料板中单一缺陷和双缺陷的精确定位。