采用铆钉和螺钉等实施紧固是工业装配的基本手段,在国民经济、国防建设和航空航天等传统与高新技术相关领域中具有广泛的应用,对相关装置和设备的工作性能、使用寿命以及安全运行产生巨大和直接的影响。在由圆柱通孔与铆钉或螺钉所构成的紧固组合体中,由于其圆柱通孔加工过程所造成的缺陷和应力集中,圆柱通孔内表面往往易产生各种裂纹缺陷,而这些缺陷受铆钉或螺钉的遮挡又难以直接观察,致使缺陷的产生和发展不能得到有效监控,轻则造成相关装置与设备的失效,重则引发灾难性事故。针对上述现实,学术界和工程界一直在追寻非拆卸条件下对紧固组合件中圆柱通孔表面缺陷的无损检测手段与方法。为此,本学位论文结合国家自然科学基金项目“基于旋转声场的高性能自动化在线超声无损检测理论与实践研究(NO.51175465)”,提出利用超声爬波开展紧固组合体超声成像与检测技术的研究。在明确超声爬波传播、接收以及与缺陷作用等相关声学机理的基础上,开展超声爬波无损检测技术的研究,开发出一套紧固组合体超声成像与检测嵌入式系统,在非拆卸条件下实现紧固组合体圆柱通孔表面裂纹缺陷的超声检测和成像,达到对紧固组合体内孔壁缺陷位置定量检测的目的。具体研究内容包括：第一章,综合论述紧固组合装配方法的重要作用以及开展紧固组合件无损检测技术研究的重要意义,系统总结紧固组合件超声无损检测技术的研究现状及其发展趋势,明确论文的研究内容,并对论文的各章节进行了安排。第二章,开展超声爬波基础理论的研究,明确圆周和螺旋超声爬波传播、接收等相关声学机理,为后续的研究建立必要的理论基础；同时,完成了超声爬波检测系统总体方案的设计,并提出了有待解决的关键技术。第三章,在分析超声爬波检测特性并进行有限元仿真的基础上,分别从紧固组合件圆柱孔侧面和端面发射超声波,产生围绕圆柱孔圆周和螺旋爬行的表面波,实现超声圆周爬波和螺旋爬波无损检测技术,达到对圆柱孔内壁裂纹检测的目的,以满足探头可置于圆柱孔侧面或仅能置于端面等不同情况下的检测应用需求。实验表明爬波技术能够在非拆卸情况下有效检测紧固组合件孔壁的裂纹缺陷,并具有比传统超声无损检测更高的检测效率。第四章,为了实现紧固组合件孔壁缺陷的爬波定量检测,开展了B扫描爬波成像技术的研究,重点利用Bregman反卷积稀疏化算法提高了B扫描图像的纵向分辨率。实验结果表明本章的方法能够友好表征缺陷,实现缺陷圆周角位置的精确定位。第五章,采用分布式体系结构和嵌入式技术成功研发了一套便携式超声爬波检测系统,并利用该系统对紧固组合件孔壁裂纹超声爬波检测的实验研究,证实了所研发技术与系统的可行性和有效性。第六章,对全文的研究工作进行总结,对以后更深入的研究进行展望。