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复合材料内部大量缺陷的积聚将造成材料破坏失效，对复合材料缺陷的检测与全面了解是评价材料寿命及可靠性的重要基础，如何实现对材料多种缺陷的同步检测在当前仍具有挑战。文章分别通过采用施加超声波和热冲击两种激励方式，将高温DIC、超声红外热波成像或剪切散斑干涉测量技术与系统有机结合，设计光路采用超声红外热波成像或剪切散斑干涉检测复合材料内部的脱粘裂纹类缺陷，用面内灵敏度高的二维DIC方法检测复合材料的表面裂纹，实现了对复合材料的多种缺陷的同步无损检测。并用此方法对预制了不同大小和类型的缺陷的复合材料试样进行缺陷检测，验证了本研究提出的方法的可行性，分析了此方法对检测不同类型不同尺寸缺陷的灵敏度以及影响其检测灵敏度的因素，如超声激励源的频率和功率、热冲击的加载速率、DIC系统的位移和应变分辨率、红外相机的温度分辨率和空间分辨率等。