80年代以后，复合材料以其高强度、高硬度及低密度等特性在诸多工业领 域得到广泛的应用，由于复合材料制件较大一部分为板层结构，为保证产品质量， 对板材进行检测是十分必要的。 兰姆波是一种在激励声波波长与板厚尺寸为相同量级时，由横波与纵波于固 体声波导中合成的特殊形式的应力波。它的产生与传播受到试验频率、激励角度 及板材厚度等条件的严格限制。一方面，由于兰姆波质点的振动存在于整个板厚 范围，其检验效率高于纵波和横波；另一方面，由于兰姆波频率特征方程复杂， 其质点振动方式及能流分布又极具特殊性，致使人们在兰姆波传播、反射机理和 技术应用等一些基本问题的研究与认识上存在着相当程度的差异，因此给兰姆波 技术的正确、合理应用带来了许多困惑。本论文主要对兰姆波在不同种连结方式 的层状媒质中的传播特性、模式的识别、选择及优化进行理论和实验上的分析， 使兰姆波探伤更易于实际应用。 本论文主要有以下工作内容： 1、深入计算了兰姆波在固/固/固、固/粘/固、固/液/固三层板或固/液/固/液/固五 层板中传播的频散方程，并对其频散曲线及各个传播模式的形成原因及变化情况 进行细致的分析，从而找出兰姆波在此种结构中的传播与中间耦合层及各层媒质 参数之间的关系。对于粘性连结的情形，本文还着重分析了粘弹性对频散曲线的 影响以及不同情况下兰姆波各模式的衰减的变化。 2、作为目前普遍应用的兰姆波模式选择标准——板厚的能量分布，以及沿板厚 的应力分量变化，本文也进行了理论计算和分析。主要分析了刚性连结和滑移连 结状态时位移和应力沿板厚的分布情况，同时结合兰姆波的频散曲线对兰姆波各 个模式进行了详细的分析和讨论。 3、用信号处理手段进行模式自动识别及相速度的测定。主要介绍了目前应用较 广泛的二维傅立叶法。并用该方法对实验上产生的兰姆波波形进行模式识别和相 速度的测定。 论文采用传递矩阵法作为研究多层板中兰姆波传播的建模工具。传递矩阵法 是60年代以后随着计算机科学的发展而产生的一种研究波在层状材料中传播特 性的一种方法。大量的计算结果证明该方法在分析层状材料中波的传播是有效而 且实用的。本文计算出的各种连结状态下的层状材料的频散曲线及各个模式的位 移应力分布情况，对材料的无损检测可以提供一定的借鉴，尤其是有粘弹体存在 时兰姆波的传播特性及各个模式的衰减情况，目前的研究成果较少，本文的结论 也可提供一定的借鉴。同时论文中大量的实验结果也证明了二维傅立叶变换法是 目前进行兰姆波相速度检测和模式识别的有效的信号处理的方法。 关键词：兰姆波，频散曲线，传递矩阵法，衰减，二维傅立叶交换