纤维增强复合材料（Fiber Reinforced Polymer,FRP）由于具有强度高、耐腐蚀性好、电绝缘性能好等优点,经常被用来作为加固修复材料,广泛应用于土木工程、交通运输、航空航天等多个工业领域。然而在此类加固修复混合结构的生产、使用和维护过程中,容易产生各类内部缺陷,这些缺陷在表面难以观察,却对结构的强度产生较大影响,甚至导致结构失效,因此开展对于此类结构的无损检测技术研究具有重大意义。低功率超声红外热像检测技术（Low-power vibrothermography,LVT）是近年来快速发展的一种无损检测技术,以其选择性加热、检测速度快等优点得到广泛关注。本文主要研究利用该技术对两种应用广泛的FRP加固修复混合结构——玻璃纤维复合材料-碳纤维复合材料混合结构（GFRP-CFRP hybrid structure）和碳纤维复合材料-钢混合结构（CFRP-Steel hybrid structure）开展检测可行性研究。从理论分析和电-机-热耦合模拟出发,首先利用ABAQUS软件建立低功率超声红外热像技术进行结构检测的有限元仿真模型,探究此技术对于非混合结构缺陷检测的理论可行性;其次将模型应用于玻璃纤维复合材料-碳纤维复合材料混合结构板的检测,分别探究激励模式、激励电压与激励频率对表面温度场的影响,研究脱粘、裂纹缺陷对温度场分布的影响规律,并研究缺陷的三维特征对于检测效果的影响;再次将模型应用于碳纤维复合材料-钢混合结构板的检测,探究检测条件对检测结果的影响,为实际检测实验提供理论指导。搭建低功率超声红外热像检测系统,首先针对低功率导致检测效果不佳提出一种新的寻找局部共振频率（Local defect resonance,LDR）的方法——扫频一阶导数法。利用脱粘缺陷的检测结果验证此方法的有效性,并说明此方法对于现有方法的优势;其次开展低功率超声红外热像检测技术对玻璃纤维复合材料-碳纤维复合材料混合结构板的检测实验。通过检测结果分析得知,此技术可快速高效检测出该材料上存在的材料间脱粘缺陷和基体表面裂纹缺陷,检测灵敏度高。从实验的角度对各种检测条件进行优化,并验证有限元分析中对于检测条件的探究结果;再次利用得到的最优化检测条件,开展此技术对碳纤维复合材料-钢混合结构板的检测实验,验证检测有效性;最后将检测结果与其他红外检测方法结果进行对比,说明此技术对于其他红外检测方法的优势。将玻璃纤维-碳纤维混合结构抽油杆作为混合结构的工程应用实例,将低功率超声红外技术应用于实际工程检测。搭建抽油杆检测的有限元模型,模拟工作过程中产生的疲劳裂纹缺陷,从模拟角度探究对于此类结构缺陷的检测可行性。利用有限元模型探究多个检测条件对于检测结果的影响,得到此技术对于抽油杆检测的最优检测条件。开展对于抽油杆的低功率超声红外热像实验研究,验证有限元模型的有效性,并从实验角度得出此技术对于抽油杆结构缺陷检测的可行性。