铝合金板材具有密度小、易加工、耐腐蚀、导电导热性好等特点,在工业生产中用途广泛,最常见的损伤形式就是疲劳微裂纹,微裂纹的存在会严重影响构件的力学性能,所以对铝合金薄板早期微损伤进行无损评价实现结构健康检测意义巨大。目前金属材料早期微损伤的超声评价方法主要非线性超声检测技术,对薄板构件而言,Lamb波具有易于激发、衰减小、传播距离远、检测效率高的特点。因此结合灵敏度需求和可操作性两个方面,本文将利用非线性Lamb波评价铝合金薄板早期微损伤,具体研究内容如下:首先,对金属材料早期疲劳微损伤的非线性Lamb波响应机理进行了理论研究,在理论分析基础上设计研究方案并论证方案的可行性。其次,设计用于模拟金属材料早期微损伤的铝合金薄板试块,搭建Lamb波非线性参量测试系统,验证测试系统的性能并制定相关测试工艺。最后,按照研究方案,跟踪检测试块从初始状态到微裂纹萌生扩展整个早期力学性能退化的过程,建立Lamb波非线性参量与材料早期微损伤的对应关系;利用X射线衍射法观察期间残余应力对Lamb波非线性效应的影响趋势;通过金相试验法对微裂纹尺寸进行定量表征,实现利用Lamb波非线性参量对微裂纹尺寸的定量评价。研究结果表明,非线性Lamb波在评价金属薄板早期微损伤上优势明显,可行性高;搭建的非线性测试系统性能良好,测试结果稳定可靠。对比测试的结果显示:随着早期微损伤程度的增加,Lamb波非线性参量呈先增大后减小的趋势;结合金相观测的结果实现了Lamb波非线性参量对疲劳微裂纹尺寸的定量评价,可评价的微裂纹最小尺寸为28.3?m,通过对比Lamb波非线性参量曲线斜率的变化可大致确定微裂纹产生临界点;结合X射线衍射法测量结果,残余应力会增大材料的Lamb波非线性效应,在损伤程度达到总寿命50%前,影响呈上升趋势,随后影响逐渐减小。