无损评价（NDE）的主要目标是提高工业生产中各种关键部件的可靠性、完整性和安全性，从而降低成本及灾难性事故对周边环境的影响。各种形式的无损评价在基础设施、发电、化工、交通等行业中是至关重要的，与此同时，无损技术的使用和应用是行之有效的。随着无损检测这一领域技术的不断飞速发展，意味着那些被认为基于一些非同寻常现象下的新方法，正在不断地应用于常规的工业检测中，并正成为一种“传统”的无损检测方法[2]。本文主要是运用超声导波技术对复合材料开展缺陷检测。79363

复合材料在各个行业的广泛应用，自然的，超声导波在复合材料缺陷检测中的研究也在不断进行着。超声导波在复合材料中传播时因复合材料的粘弹性、各向异性以及多层结构等而变得愈发复杂。为了发展复合材料的超声导波无损检测技术，无论从理论上还是实验上都需要对复合材料中超声导波传播特征进行系统研究。

1导波在复合材料中的数值研究进展

超声导波在复合材料中的传播较为复杂导致了导波在复合材料中的波动方程解析求解变得更加困难。随着计算机技术的不断发展，研究者们可以利用计算机对不同模式、不同频率下的超声导波传播进行数值模拟，进而研究它们的传播特性。这样就可以减少实验的盲目性，对超声导波技术应用于实际工程具有积极的促进和指导意义。

有限元法是目前较为普遍和成熟的数值仿真方法。Bartoli[3]基于有限元法模拟分析了导波在粘弹性层状材料中的传递，得到了导波的衰减与色散特性。在文章中，作者对波导的任意截面进行有限元离散，并把材料的粘弹性用复刚度矩阵来表达，同时求解频散方程，进而得到导波的相速度、群速度、能量速度和衰减等传播特征。BrianR。Mace等[4]基于ANSYS软件利用有限元法对超声导波的波动方程展开推导求解，用特征值方程求解出复数k，并以此作为计算相速度与群速度的前提得到导波在低频下传播跟衰减特性。在国内，陈亮等[5]用ABAQUS软件对薄板中导波传递展开模拟，并绘制出铝板的频散曲线。由上可知，目前在研究导波在复合材料板结构中传播的频散和衰减特性方面比较普遍和有效的方法就是有限元法。论文网

除了有限元法外，边界元法、半解析有限元法等方法也相继被应用于导波传播数值模拟中，这些主要是研究人员根据具体问题而提出的具有更强针对性的技术方法。王路根等[6]结合边界元法以及传递矩阵法分析了弹性波经过板中缺陷时的散射,研究成果表明,该方法与Green函数法相比，能够更简便地计算出Lamb波各个模式的反射以及透射系数。他得安等[7]在对结构不同区域损伤的导波检测进行研究时，使用了有限元法与边界元法相结合的方法。张小伟等[8]利用了半解析有限元法，在虚功原理基础上，形成了导波于多层管中传递的控制方程。

2导波检测在复合材料中的实验研究进展

为了把超声导波检测技术运用于实际工程中，学者们开展了许多实验研究工作。试验中最关键的就是导波的激发与接收器。目前根据实验中采取激发和接收超声导波传感器的不同，主要可分为压电传感器，磁致伸缩传感器（MTS）和电磁声传感器

（EMAT）三种。压电式传感器作为研发性能优异的设备在导波检测中应用最多。学者们基于各种类型的传感器，开展了许多的超声导波检测试验探究。

早在1978年，Sachse等[9]人就对导波频散的波数与相速度数值的关系进行了探索。他们把傅里叶变换应用到实验的信号处理上，计算得到导波各个频率的相速度；他们利用PS/RP技术测量并经过一系列计算处理，得出纤维增强型复合材料的准纵波与准横波的群速度。P。Cawly等[10]通过试验研究得到产生单一模态的Lamb波的方法。美国西南研究院KwunH等[11]通过实验研究了导波检测中的磁致伸缩传感器应用于包裹层管道检测的能力。Castaing等[12]利用空气耦合换能器等试验装置激发Lamb波，通过改变超声导波的入射角，研究了超声导波入射角与超声导波模态的关系，并总结