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裂纹是可引发材料断裂失效的最危险的缺陷。超声在裂纹处散射的声场特性可揭示裂纹特征，是超声定量检测的基础。动态光弹法是研究散射声场特性的重要实验方法，不但能直观观察超声波在透明固体内部传播和散射的过程，而且可对声场特性进行定量研究，为裂纹定量检测提供科学依据。 本文利用光力学方法结合超声散射理论建立了动态光弹系统的仿真模型，以指导系统搭建及相关实验研究工作。本文搭建了一套动态光弹成像系统，采用高稳定性的脉冲激光器作为光源，利用数字化相机和同步延时系统来观测不同时刻的声场图像，并利用该系统对固体中典型裂纹散射声场的稳态和瞬态特性进行了观测和分析。 在裂纹散射声场的稳态特性方面，本文基于动态光弹法的超声换能器声场测量方法（发明专利:201310566400.4），给出了横穿孔、内部裂纹和表面裂纹引起的散射声场指向性图。 在裂纹散射声场的瞬态特性方面，本文研究了固体内部裂纹尖端的脉冲纵波衍射，以及表面裂纹处的瑞利波，掠入射的垂直偏振横波（SV波）和纵波的散射声场，并对不同类型散射波能量的相对大小进行了对比分析。通过分析散射声场瞬态特性，本文提出利用掠入射SV波的一阶散射波测量表面开口裂纹的长度及倾角，并以钢制样品为例进行实验，得到测量值与真实值的相对误差不大于4.05％。 本文工作表明动态光弹法在裂纹散射声场特性的观测方面具有真实、直观和准确的优点，有助于提炼超声波与裂纹相互作用规律，催生裂纹定量检测新方法。