金属索类结构在长期服役过程中受环境因素（如润滑条件，湿度等）影响，索类结构的力学性能将在初期磨合后持续退化，形成损伤的积累，屡屡发生断裂事故。超声导波技术因其可实现结构的长距离缺陷检测，在索类结构的健康检测中具有广阔的应用前景。但受到索类结构复杂几何形状及内部接触条件的限制，目前尚难以建立精确的索类结构频散方程，特别是考虑特定环境因素影响的超声导波传播特性研究较少。因此，建立合理的索类结构等效模型，并给出描述外界介质对超声导波能量衰减影响规律的简明方程，具有重要的学术价值;另一方面，由于外界介质的物理性质与直杆或多杆系统中导波能量衰减规律存在关联，可对上述等效模型及其研究结果逆向应用，提出一种新型无损检测方法，实现外界介质物理性质的测量等。　　本文基于超声导波传播特性基本理论，以弹簧阻尼模型等效杆系间的机械耦合作用，在二杆模型的基础上进行扩展，建立了多杆系统中导波能量的传递规律;考虑粘滞介质对导波能量衰减的影响，基于单杆模型实现了液体粘滞系数的测量;实验研究了多杆系统在不同粘滞介质作用下导波衰减特性的变化规律。具体研究工作如下:　　(1)从能量角度出发，建立了多杆系统模型中导波传播特性分析的理论模型及其描述方程。考虑材料自身衰减和机械结构耦合作用，采用偏微分方程组描述多杆间导波的能量传递特性;分析了模型表征参数、杆数以及杆间耦合形式等对导波传播特性的影响。在多杆系统中进行的实验研究结果表明，主动杆与被动杆中的导波能量在达到第一次平衡前，衰减规律与理论模型计算结果相一致，且平衡时的传播距离随接触力的减小而增加。此外，实验发现主动杆与被动杆中的导波能量在达到第一次平衡后存在振荡现象且平衡距离与导波激励频率相关，对该种现象的解释还需进一步对等效模型进行修正。　　(2)建立了粘滞性液体作用下单杆模型中导波传播特性与粘滞系数的关系及其描述方程，并由此提出一种基于扭转模态超声导波的液体粘滞系数测量新方法。首先与基于波速测量的理论模型相比，分析得出基于导波衰减系数测量的模型具有更高的检测量灵敏度。其次，通过数值仿真分析了衰减模型中频率、探杆材料以及直径等参数对测量结果的影响，并给出了在被检测液体粘滞系数范围内磁致伸缩传感器的最佳设计参数。最后，利用衰减法对不同浓度（质量百分比）的丙三醇溶液进行粘滞系数测量，实验结果显示测量结果与传统方法测得的参考值以及理论模型预测曲线相吻合，验证了新方法的准确性。　　(3)实验研究了不同粘滞介质作用下多杆系统中导波的衰减特性。以7芯钢绞线和7芯钢丝束为研究对象，实验测定了介质粘滞系数变化引起的导波衰减系数变化规律，该结果与单杆模型预测规律一致，即导波的衰减系数随着液体粘滞系数的增大而增大。此外，研究了浸润时间对导波衰减特性的影响。