薄板状或类板状金属结构件在化工工业生产、航空航天和船务汽车行业等各类装备中有着广泛的应用。随着我国工业化、自动化水平的提高,以及对工业生产高水平高技术的要求,国内各行业对金属材料的需求量逐年递增。金属板状结构在加工成形以及使用的过程当中,不可避免的会使结构件中产生缺陷或者损伤,会威胁制件的安全使用,进而酿成疲劳破坏事故,造成巨大损失。本文在国家自然科学基金项目的支持下,以金属板类结构作为研究对象,在声发射信号传播速度研究、不同模态信号的分离和声发射源定位方面主要做了以下几个方面的研究工作:(1)分析了声发射信号在传播的过程中的多模态及频散现象,对声发射信号的不同模态的分离以及特定频率成分的提取进行了研究。通过Morlet小波对声发射信号中存在的最低阶对称模态S0和最低阶反对称模态A0进行了分离,以其各自所在中心频率的不同为特征进行提取。提出实际测量波速的研究方法,该方法在保证波速可靠的前提下,减少定位过程中的误差。(2)提出了基于时间反转聚焦的声发射源定位方法,以二维损伤波动图像将声发射源进行呈示。搭建了金属薄板件的声发射源定位实验平台,研究了信号时差运算声发射源定位算法,建立在聚焦时刻整个监测区域的波动图像,并对成像结果进行阈值化处理,消除了伪峰对定位结果的影响,细化成像过程中的分辨率,提高了定位和显示精度。(3)研究并提出了管道壁曲面结构的声发射源的定位方法,通过研究声发射信号在曲面结构上的传播过程及机理,在平面金属薄板定位基础上,提出了压力管道泄漏声发射源的定位成像算法,构建了圆柱壳体结构的源定位模型,实现了曲面金属结构上的声发射源的定位成像。研究表明,本文提出的声发射源的定位方法,分别在平面金属板结构和压力管道上进行了实验验证,可以很好地定位并显示声发射源位置,为大型结构件的损伤源的定位提供了借鉴。