薄膜涂层材料在航空航天,建筑等领域有广泛的应用,可以增强材料耐腐蚀、防热、耐氧化、抗磨、耐辐射、高强轻质、密封性等性能。为保证薄膜涂层结构的可靠性和安全性,工程中对涂层材料质量的要求也越来越高。由于涂层界面处较易产生孔洞、裂纹、脱粘等缺陷,除了界面强度特性要求必须满足外,对涂层界面质量即有无缺陷的检测,也是工程应用中亟待解决的问题。利用超声表面波进行涂层材料界面缺陷定征是目前无损检测领域研究的热点和难点。利用薄膜涂层的波传播和响应特性,探索一种简单的界面缺陷探伤方法。利用信号处理技术,采用对界面缺陷敏感的复合信号参数,而不是直接的物理量,来检测界面缺陷。超声检测技术在无损检测领域有着广泛的应用,但缺陷的定性识别问题一直未得到彻底解决,这是因为缺陷回波是一种典型的瞬态脉冲信号,而小波变换具有多分辨辨析和时频分辨率高的特点,特别适用于对瞬态信号的分析处理。本论文的研究工作分为三部分:(1)比较目前常用和最新的无损检测方法,提出采用小波包分析处理响应信号。(2)研究能量和缺陷之间的关系,提出相对能量特征指标,程序化计算实现。(3)通过有限元分析,研究相对能量特征指标和涂层厚度,缺陷大小,材料特性之间的关系,以达到定量检测缺陷的位置和大小的目的。在本论文的第一部分工作中,分析比较各种当前无损检测方法,尤其是超声表面波检测的响应信号处理方法,小波包分析已经在复合材料缺陷损伤检测中应用,研究了应用小波包信号分析方法处理响应信号。在第二部分研究工作中,基于小波包信号处理理论的特点,提出小波包相对能量特征指标。将结构缺陷和信号能量联系起来,验证该指标对缺陷的敏感性。在第三部分研究工作中,通过有限元程序分析得到该相对能量特征指标和涂层厚度,缺陷大小,材料性质它们之间的关系,对缺陷位置进行定位,为确定裂纹大小提供理论依据。