在循环载荷的作用下,复合材料板易产生疲劳损伤,引起位错和裂纹萌生的微观变化,降低结构强度,若不能进行及时检测与评估,裂纹损伤将在负荷下加速扩展,甚至造成结构性断裂,引起严重事故发生。因此,研究复合材料典型损伤的检测和评价方法,对确保设备安全运行具有重要的理论和工程应用价值。本论文以复合材料板的三种典型损伤(接触型分层损伤、基体裂纹损伤、脱层损伤)为研究对象,研究损伤的自动识别与定量及定位检测方法。论文介绍了Lamb波在材料板中传播的基本理论,包括Lamb波的传播规律及特性、非线性Lamb波的累积二次谐波的产生过程等。在此理论基础上,采用β指数、递归定量分析指数及关联维数对复合材料板结构的线性与非线性损伤进行定性识别与定量分析。论文首先对复合材料三种典型损伤进行了初步定性识别:利用非线性Lamb波经过接触型分层损伤产生的高次谐波效应,首先从三种典型损伤中识别出接触型分层损伤,然后提取基体裂纹损伤与脱层损伤信号中的损伤特征,包括时域峰值、功率谱密度、功率谱密度变化率、功率谱密度变化量及能量,通过SPSO-TWSVM分类器对基体裂纹损伤及脱层损伤进行分类。论文利用β指数对非线性谐波进行了检测并对其表征的材料损伤进行了量化分析;利用Duffing-Holmes振子和Lyapunov指数对强噪声背景下的非线性谐波进行了检测并对其表征的材料损伤进行了定位分析,将Duffing系统输出非线性时间序列所对应的Lyapunov指数作为振子状态迁移的量化测度,提出了Lyapunov指数作为损伤指数对复合材料非线性损伤进行定位的超声导波概率成像方法,并采用仿真与试验分析验证了该方法具有较好的抗噪性;利用RQA指数特征对基体裂纹损伤进行了量化分析,并对这些特征进行了融合,用融合后的特征作为成像参数对基体裂纹损伤进行了定位,通过仿真模拟以及实验发现,融合特征对复合材料的前期疲劳损伤有很强的敏感度,能够很好地表征微损伤程度的大小;利用关联维数对脱层损伤进行量化分析,并以关联维数为成像参数对脱层损伤进行定位。