金属构件的结构健康监测在工程实际中必不可少,其中对构件的应力检测是一个非常重要的部分。基于超声波声弹性原理,采用临界折射纵波(LCR波,longitudinal crit-ically refracted wave)可以对金属构件内部残余应力实现无损检测。然而,金属材料的组织结构状态与工作环境对LCR波的声弹性响应特性影响较大,导致工程实际中金属残余应力的在役检测精度较低,所以实现金属板状构件声弹性系数在役标定将是提高应力检测精度的关键一步。鉴于上述问题,本文通过对金属板进行在役电磁加载,测量电磁加载下金属板中LCR波波速进而实现金属板声弹性系数的在线测量,开展的主要工作如下:1)金属板状构件的声弹性系数在线测量理论研究。利用LCR波检测金属材料残余应力是基于LCR波的声弹性理论而实现的,现有针对在役金属板声弹性系数标定方法一般采用近似替代材料作为实验样本,没有充分考虑材料自身工作环境以及内部残余应力对金属板声弹性系数的影响。鉴于上述考虑,本文用电磁加载方式代替机械加载方式,通过测量不同应力加载下的LCR波传播特性,实现对声弹性系数的在线测量。2)电磁加载装置设计。根据洛伦兹力产生机理,本文设计了一种适用于非铁磁性金属板声弹性系数标定的电磁加载装置。该装置由永磁体和激励线圈组成,激励线圈由脉冲电源提供激励电流。建立电磁加载装置的二维仿真模型,仿真分析电磁加载装置各个部分尺寸参数对电磁加载力的影响,从而选择装置的尺寸参数。建立了电磁加载装置的三维仿真模型,仿真计算金属板受到的电磁加载力。搭建了电磁加载装置试验平台,测量电磁加载状态下铝板所受轴向电磁加载应力平均值,实验结果与仿真结果基本一致,验证了电磁加载方案的可行性。3)超声到达时刻的精确提取。本文提出了声弹性系数在线测量方法,其计算精度很大程度上取决于对LCR波超声到达时刻的精确测量。在对比分析了现有超声到达时刻计算方法之后,本文采用同步压缩变换的方法对LCR波进行波形分解与重构,从重构的信号波形中精确提取LCR波的到达时刻。本文建立了LCR波二维仿真模型,分析了LCR波传播特性以及波形信号特征。搭建了超声测量实验平台,精确测量了LCR波在1060铝板中的传播时间,并计算了LCR波在铝板中的波速,为金属板应力的在线检测提供了参考依据。