在现如今的制造行业里,钢板被广泛地应用在各类制造设备中。由于钢板在生产使用过程中,承受着较为复杂得载荷工况,钢板较易产生微裂纹,而钢板的微裂纹会增长,最终导致断裂,给生命和财产造成巨大的危害和损失。根据最新研究表明,传统的线性声学检测对微裂纹不敏感,较难发现微裂纹,而非线性效应与材料内部微裂纹具有很强的关联。本文采用理论和数值模拟相结合的方法,研究了利用媒质非线性产生的和差频波进行微裂纹钢板的无损检测方法。对非线性超声理论进行了相关研究,介绍了非线性超声检测在有裂纹的钢板中的应用,以及非线性超声检测材料经典非线性声学理论,并推导出了高阶谐波非线性声学效应和相应非线性声学参数;提出接触非线性声学理论和接触非线性参数概念,并分析说明接触非线性是非线性声学效应产生的重要机理。分析描述了材料内部微裂纹极性(两尖端)特征,并考虑以两极圆弧过渡方案简化钢板微裂纹有限元模拟。运用有限元模拟验证了超声波在穿过钢板微裂纹后产生了高次谐波,并与无微裂纹的钢板分析结果进行对照。讨论了网格密度、单元类型执行方式对于钢板微裂纹有限元分析结果的影响。对混频超声波在通过钢板微裂纹后的频率组成进行了理论分析,推导出微裂纹长度与和频非线性特征系数之间存在正相关趋势,并在文中运用有限元分析进行验证。