红外锁相法热波检测技术是国际上极为关注的新型无损检测技术,具有单次检测面积大、速度快、非接触、安全可靠等优点,弥补了常规检测技术的不足。它结合了红外热波技术与数字锁相技术的优势,减少了激励源的能量,降低了对加热均匀性和表面发射率一致性的要求,提高了信噪比,探测的灵敏度和探测能力得到了大大的提高。本文将红外锁相法热波检测技术应用于飞机蒙皮损伤检测,为我国飞机维护检测技术提供了新方法和新途径。首先,对红外锁相法热波检测进行了理论分析和仿真研究。阐述了红外锁相法热波检测技术的原理,进行了一维解析解分析,研究了正弦规律变化的热流对热传导过程影响的主要因素。同时,利用Ansys软件对平板构件进行了三维有限元仿真,利用Matlab软件采用FFT变换算法进行锁相信号提取和分析。仿真分析得到了分析周期数、热流密度和调制频率对检测结果的影响规律。同时对不同蒙皮材料、不同蒙皮厚度的蜂窝夹层结构的脱粘类损伤,和铝蒙皮蜂窝夹层结构的积水类损伤进行了仿真,结果比较理想。其次,对模拟损伤试件进行了单因素试验研究,研究采样分析周期数、光源功率、光照角、调制频率及检测距离等因素对损伤检测效果的影响。试验结果表明采样分析周期数、光源功率、光照角对检测效果影响较小;调制频率对检测影响较大,是检测过程中要选择的主要参数;检测距离直接影响损伤的分辨情况,检测距离减小,线分辨率提高,可提高损伤检测精度。单因素试验结果验证了理论分析和仿真的正确性,为下一步检测研究时参数选择提供依据。最后,进行了实际试件检测试验及应用研究。对埋藏在不同深度、不同直径损伤的铝板进行检测,证明了检测深度在4mm以上,最小尺寸可达直径2mm。对不同蒙皮材料、不同蒙皮厚度的蜂窝夹层结构的脱粘类损伤,和铝蒙皮蜂窝夹层结构的积水类损伤进行检测,发现红外锁相法热波检测技术对脱粘类和积水类损伤的识别能力较高。对在役飞机蒙皮损伤情况进行现场检测试验,一些表面完好的飞机蒙皮,检测出来了较为明显的内部损伤,证明红外锁相热波检测技术可应用于飞机蒙皮检测。