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随着现代工业的迅猛发展，金属板状结构已经广泛应用于建筑、包装、交通运输、电力、航空航天等领域。在无损检测技术中，激光超声技术检测技术具有无需耦合剂、非接触、可远距离检测，检测信号频带宽，空间分辨率高（激光束可以聚焦成非常小的点）等显著优点，而超声Lamb波具有传播距离远、衰减小等特点，被广泛应用于大型金属板结构无损检测，因此本文以工程实践中广泛应用的金属板状结构为检测对象，开展了激光激励Lamb波的有限元模拟和实验研究，最终实现缺陷的识别和定位。 本文的主要研究内容如下: (1)激光激励Lamb波机理的研究。建立轴对称激光激励超声波模型，根据热传导方程和热弹性动力学方程，采用有限元法顺序求解热学、力学耦合场，分析研究激光辐射在各向同性金属板表面形成的温度场和应力场，以及金属板中激光激励Lamb波的传播特性。 (2)多参量输入对激光超声波特性的影响研究。参量主要包括激光激励参量（激光脉冲的能量密度、光束形状等）和检测对象参量（板厚等）。理论研究激光激励参量和检测对象参量对激光激励Lamb波信号中模态成分的影响。 (3)激光激励Lamb波信号特性的实验研究。采用全光学型（激光激励、激光接收）检测系统，激光接收探头固定，激励探头点阵扫描激励激光激励Lamb波，采用二维傅里叶变换信号处理方法，识别实验中激光激励Lamb波信号中的模态成分和能量分布，为缺陷检测提供实验依据。 (4)激光激励Lamb波与缺陷相互作用的信号处理研究。激光超声波具有宽频特性，借助诸如连续小波变换等时频分析技术，提取单频率点下的激光激励Lamb波信号，通过对比有无缺陷两种状态下的单频率信号识别缺陷。 (5)基于激光阵列的金属板中缺陷成像研究。采用激光传感器作为阵列单元，搭建全光学阵列扫描系统，利用激光激励Lamb波散射信号中的缺陷回波，结合椭圆成像法和数据融合方法，有效的识别出铝板中缺陷的所在区域，实现金属板状结构中的缺陷定位成像。