焊接在现代工程项目中得到广泛的应用。随着我国经济建设的快速进行，各种大型钢结构工程处于在建或运行阶段。但是由于钢材本身锈蚀和性能不均匀，以及焊接过程中产生的缺陷等因素，钢结构发生损伤的情况日趋增多。如果缺陷不能被及时发现，会产生严重的安全隐患。目前大型构件所使用传统方法检测不仅代价高，而且效率低。本文对弹性应力波在焊接工件中的传播规律，特别是在传播中遇到焊缝处传播方向的改变情况进行研究。在此基础上进一步研究焊缝中出现裂纹时波形的变化。这些研究旨在开发出一种新型的在役检测方法，以期应用于大型钢结构焊件裂纹等缺陷的发现和定位，为判断构件质量和寿命提供依据。本文首先利用波动方程建立焊接钢结构中锤击应力波传播形式的正演模型，得到弹性波传播过程中位移、应力、应变的情况。模型首先揭示在均匀的钢介质中应力波的传播形式，然后建立起分层介质中应力波的传播情况，以模拟母材和焊缝处应力波的散射。在此基础上，计算焊缝处出现规则缺陷，即裂纹缺陷时应力波传播的变化情况。最后利用基于虚拟仪器Labview、DAQ2000系列采集卡以及电阻应变仪和加速度传感器采集相应锤击实验数据，并进行信号的分析与处理，以验证理论和模拟结果的有效性。实验表明，波动方程建立起来的正演模型反映了应力波在焊缝中遇到缺陷时的传播情况，对于不同位置采集的波动情况与模拟情况相符。但是震源的选择及焊接工件的尺寸对结果的影响很大。将应力波技术用于钢结构的在役检测的研究尚处于起步阶段，一些算法、模型尚不完善，因此其还有很大的研究空间，还需进一步的研究。