复合材料具有比强度高、比模量高以及质量轻等优点,被广泛应用于航空航天和汽车等工程领域。而非线性超声检测技术检测范围广,对材料服役早期产生的微裂纹和微变形等较为敏感,近年来,受到了国内外学者的重点研究。本文基于超声非线性效应,对铝板的疲劳损伤以及复合材料层合板的拉伸损伤进行非线性超声无损检测研究。首先,依据非线性超声的理论知识,推导出固体介质中的非线性超声波动方程,得到能够评价材料损伤情况的相对二阶超声非线性系数的表达式,并探究了Lamb波的传播特性。其次,对完整铝板、含孔铝板以及用复合材料补片修补后铝板分别进行疲劳试验和非线性超声波检测试验,提取三组试件不同疲劳周期下的基波幅值和二次谐波幅值,得到其相对二阶超声非线性系数,并拟合出相对二阶超声非线性系数随疲劳周期变化的曲线图,以研究相对二阶超声非线性系数与铝板疲劳损伤的对应关系。接着,介绍了FFT变换和HHT变换的原理和流程,并对同一组Lamb波信号进行时频分析,对比FFT变换和HHT变换的结果。最后,分别对完整复合材料层合板和含孔复合材料层合板进行拉伸损伤检测的数值模拟和试验验证。包括ABAQUS软件中损伤检测仿真系统的搭建,如单元类型和单元尺寸的设置,时间增量步长的选择以及载荷和边界的施加等,完成了复合材料层合板拉伸损伤检测的数值模拟和试验,并将仿真和试验所得的Lamb波信号通过HHT变换得到基波幅值和二次谐波幅值,计算出不同拉伸载荷下的相对二阶超声非线性系数,将其拟合成曲线图,以研究相对二阶超声非线性系数与复合材料层合板拉伸损伤的对应关系。