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传统的线性Lamb波损伤监测方法对微小损伤的敏感性很低,限制了Lamb波结构健康监测技术的应用和发展。分析了非线性Lamb波传播机理以及非线性Lamb波特征参数提取方法,在此基础上对非线性Lamb波结构疲劳损伤监测机理进行了实验研究。在T6061铝板上的实验验证表明：非线性Lamb波特征参数对结构疲劳等早期微损伤具有较好的敏感性,且非线性参数与损伤程度之间存在相同的变化趋势。为金属材料结构疲劳等早期损伤的预警和评估提供了可行的思路。