金属、非金属的结构部件在长期运行中材料属性将会产生改变，严重时会造成结构失效损毁，引起设备安全事故。因此在保证设备正常、安全工作的情况下对各部分构件材料状态进行有效评估具有重要的意义。无损检测技术对于确保设备的安全平稳运行、提高产品性能等具有重要的作用。本文在研究电热声特性的基础上，提出一种基于电热声效应的无损检测方法，并设计了一套在线/离线检测系统进行实验。与常规检测方法相比，本文提出的基于电热声效应的检测方法具有非接触、识别率高、操作简单、调试组装方便且易于实现实时检测等优点。本文的研究内容如下：　　首先，本文分析了电热声效应转换的机理并对焦耳热声模型进行数值计算，得出了一般条件下由焦耳热引起的声压强度表达式；并且针对多层结构的热声耦合模型进行理论推导，结合具体的材料特性进行了数值仿真，得到热声压与材料参数的关系。　　其次，利用有限元方法对金属材料电热声耦合进行了研究，分别得出多层结构金属试件周围温度场和声场的空间分布，验证了多层结构电热声转换的可行性。同时，通过改变材料参数仿真了工件状态改变时对热声信号的影响，为后续实验研究提供了理论依据。　　再次，在理论研究和仿真分析的基础上，对电热声检测系统进行了设计，包括检测系统硬件设计选型和检测软件的开发。硬件部分针对信号激励、信号放大、传感器、信号采集等部分进行了设计。基于LabVIEW平台开发了检测软件系统，包括参数设定、波形分析、仪器控制以及图形数据显示四大模块，具有基本的采集控制、数据保存和回放、信号特征值提取、以及滤波、频谱分析等数据分析功能。　　最后，利用本文所提出的检测方法，结合软件系统，对金属拉伸变形以及热处理材料两个实际应用案例进行了检测实验，研究了金属材料状态发生改变时热声信号的变化。检测实验结果验证了电热声检测方法的可行性，表明本文提出的检测方法能够满足对材料状态的无损检测需求。　　本文提出的基于电热声的检测方法可以有效检测材料状态特征变化，为便携式在线无损检测设备的研究提出了一种可行的研究思路，具有广阔的应用前景。