凤飞龙，陈文生

(1.无损检测技术教育部重点实验室(南昌航空大学)，南昌330063;2.西安工程大学，西安710048)

0 引言

兰姆波作为导波的一种，是一种经济有效的薄板扫查检测方式。经常被应用于金属板材、复合材料的质量检验与在役检测［1］。考虑到板材内部可能具有不同的缺陷以及在使用环境中不同的腐蚀缺损状况，在实际检测时往往需要对被检测缺陷或者缺损作出特定判断。比如对于金属板材的腐蚀，往往需要设定缺陷模型为阶梯板［2］。虽然不能准确估计缺陷的尺寸，但可以根据回波幅度得到当量尺寸。在现代几种大型商业检测系统［3］尚未普及之前，兰姆波检测的准确性往往基于经验判断。比如，在低频端，兰姆波最低阶对称模式s0模的反射或者透射回波和阶梯板的板厚损失成线性比例。这一设定无疑满足板材检测中的定位与粗略定量要求;但是考虑到兰姆波多模式及频散特性，这些基于部分散射特征的缺陷判断基准使兰姆波的检测在应用范围上受到限制，即要求低频率板厚积(频厚积)。因为在高频厚积应用场合，阶梯板的散射特征更为复杂，缺陷定量难度相应增加;为此，与数值模拟软件相结合的检测分析学习或者对比系统成为目前一些商业检测系统的重要特征。

到目前为止，国内外学者对于阶梯板的兰姆波散射分析基本上基于数值计算方法［4-6］。即有限元、边界元、以及相关的混合有限元或者边界元;但这些方法只能针对十分具体的结构建模分析，比如需要构建某个具体模式在某频率下在某具体厚度的板中传播，相对于确定尺寸缺陷发生散射，然后对散射特征进行分析。……