随着我国电力工业建设的迅猛发展，各种类型的大容量火力发电机组不断涌现，电力结构及运行状况更加趋于复杂。结构在长期交变应力及腐蚀介质作用下极易形成结构微裂纹及腐蚀缺陷，而这些微缺陷易在不被察觉的状况下迅速扩展，给生产造成巨大损失。因此，迫切需要发展微缺陷无损检测方法。针对高温、高压、腐蚀等复杂环境下工业结构安全评价需要，本文开展非线性超声调制无损检测方法研究，并将其应用于工业构件两种典型缺陷(疲劳裂纹和热损伤)检测，具体研究内容包括：(1)针对疲劳裂纹检测问题，发展了一种异侧激励超声调制缺陷检测与定位方法。利用双谱技术对检测信号进行了分析处理，并研究了激励信号频率对双谱检测结果的影响。(2)将固体中非线性波动特性分析与超声信号的双谱分析相结合，提取出一种用于缺陷定量评价的非线性超声调制特征参数—超声调制因子。研究了差频处双谱值随相位的分布规律，选取出最佳的相位阈值，并将优化后的超声调制因子应用于微裂纹的定量表征。(3)针对管道热损伤检测问题，利用同侧激励超声调制检测模式进行了管道热损伤检测实验，利用提出的非线性超声调制因子对管道热损伤进行了定量评价。