声波检测是结构无损检测的一种重要方法,早期微裂纹由于尺寸很小,对声波传播的线性参数影响不大,传统的线性声学方法无法对其有效识别。非线性混频的声学方法可以有效的识别结构中的微裂纹,在结构检测、质量评估中有很大的应用价值。由于声波能在材料内部传播,可以进行结构内部缺陷的检测。目前对非线性混频机制对裂纹的检测的研究主要还集中在对裂纹的定性分析,定量讨论的研究很少。本文基于非线性声学理论,建立了非线性混频声学机制检测的物理模型,以含表面微裂纹的玻璃材料为研究对象,定量研究了调制信号参数、激励信号参数以及裂纹参数与探测的非线性声信号的关系。基于以上的分析,讨论了调制参数的选取,给出了合适的调制参数以及各变量变化时调制参数的变化规律,并给出了解释。详细研究了非线性旁瓣的变化规律,裂纹壁接触时间影响非线性旁瓣幅值大小,旁瓣会出现缺级现象,而调制信号幅值和裂纹宽度会影响接触时间,材料边界会对声波传播造成影响,由此提出了定量评估裂纹宽度和深度的方法,给出了定量评估结果。最后,研究了裂纹形状不同对探测的非线性声信号特征的影响,提出了旁瓣信号与接触深度的关系。本文的理论研究为实验上利用非线性混频机制裂纹检测提供理论依据。