金属板的不同部分存在厚度差异时，在这些厚度过渡区域之间常采用阶梯形式的结构。采用激光超声技术检测这种类型金属板，超声波在过渡区域会产生复杂的传播现象，给表面裂纹的检测带来很大的挑战。因此，需要对激光激发的超声波与带阶梯金属板表面裂纹的作用规律进行研究。　　本文采用有限元法建立了普通平板、带直角阶梯板和带圆角阶梯板的计算模型，分别模拟了激光在这些类型的金属板中激发超声波的现象，并进一步分析超声波在过渡阶梯处的模式转换过程和传播规律。数值模拟结果表明：激光在10mm厚的金属板表面产生了掠面纵波、掠面横波和Rayleigh波等表面波；这些声波在经过直角阶梯和圆角阶梯的过渡区域时发生了模式转换，其中部分Rayleigh波直接在体内传播形成直达波R，部分被表面反射形成反射波SR，另一部分在过渡区域的拐点处转换成二次Rayleigh波RR等。R波和SR波的波形在表面重合，且与RR波在表面存在到达时间差，该时间差与阶梯的高度近似成线性正相关。　　为了研究表面裂纹对声波的影响，建立了带有不同深度、不同宽度和不同形式表面裂纹的圆角阶梯金属板模型。通过对波场图和波形图的分析，得出了表面波在裂纹处发生了反射和透射并形成反射波和透射波，通过B扫可以检测出裂纹的位置。之后分析了裂纹参数对反射波和透射波时频域特征的影响，发现通过反射系数、透射系数可以表征裂纹深度，而裂纹宽度对表面波传播的影响较小，最后分析了表面波在斜角形式的裂纹中的传播。