铝板结构广泛应用于现代工业生产生活中,在铝板结构设备生产、运输和使用过程中易在表面和内部产生裂纹、腐蚀等缺陷,影响设备使用并具有安全隐患。Lamb波检测相对于逐点扫描的传统超声检测方法,具有检测范围大、效率高的优点。但在检测过程中受到Lamb波多模态和频散的影响,难以区分小缺陷回波信号和噪声信号,通过阵列成像技术可以使缺陷检测形式更加直观,便于缺陷的识别和定位。本文基于Lamb波阵列成像技术,实现了对铝板中多缺陷的成像和定位,具体研究内容如下:(1)为了确定最佳的阵列检测参数,对Lamb波线性阵列进行参数优化设计,通过研究矩形压电晶片的尺寸、数量和阵元间距对阵列声场指向性和主瓣宽度参数的影响,优化设计出最佳的线性阵列结构。(2)在全聚焦成像基础上,分析了相位替换幅值作为特征值进行全聚焦成像的可能性,提出了瞬时相位全聚焦成像的包络算法,并通过统计学计算了相位全聚焦成像时阈值的合理选择值。为了定量计算缺陷的角度,在矢量全聚焦成像基础上提出了相位加权的矢量全聚焦算法。(3)利用ABAQUS仿真软件分别对铝板结构进行二维和三维仿真分析,对Lamb波传播规律进行了分析和讨论,验证了模型的有效性。提取三维模型激励位置的离面位移作为Lamb波阵列信号,进行成像处理进行对比分析,结果表明瞬时相位包络全聚焦成像算法在处理伪像、分辨率、信噪比都有较好的表现。另外针对Lamb波波长和激励时间导致定位误差较大的问题,提出了基于激励信号脉冲时长的波速补偿法,有效提高了多缺陷的定位精度。(4)设计和搭建Lamb波检测成像系统,在成像系统的基础上测试了压电材料对Lamb波信号的影响,通过实验获取的阵列信号进行成像分析,验证了瞬时相位包络全聚焦成像算法应用在铝板多缺陷检测时的实际成像有效性,并采用相位加权的矢量全聚焦法对多个裂纹缺陷的角度进行定量计算,可以减小噪声干扰。