粘接构件在现代工业生产生活中扮演着重要的角色,粘接构件相对于螺栓、铆钉等点式连接方式能更好地将被粘接组件结合在一起,同时具有质轻、美观和优异的理化性能等优点。粘接构件的结构强度主要由粘接层的力学性能决定,粘接层性能退化,整个粘接构件也随之失效,因此,进行粘接性能的无损检测尤其是在役检测显得尤为重要。超声无损检测具有操作简单、经济、快速、适用范围广等优点,电磁超声更因为其非接触特性在工业检测中应用广泛,利用电磁超声进行粘接构件的结构健康检测和疲劳损伤寿命预测具有非常重要的研究价值和应用前景。本文开展了金属-非金属复合粘接结构的电磁超声非线性检测的相关研究。首先介绍了电磁超声换能器的结构与电磁超声体波换能机理,通过正交试验优化了永磁体的结构,给出了最佳换能结构参数并对比了优化前后的换能效率;建立了结合内聚力模型和微裂纹模型的粘接层模型,所建模型可以同时解释粘接层的性能退化机理和非线性效应的来源,并根据所建模型进行了相关仿真分析;针对固有非线性的多种来源,分别给出了相应的优化与补偿方法,减少了固有非线性对检测结果的影响;针对电磁超声非线性检测信噪比较低的问题,采用双树复小波变换方法对接收信号进行降噪处理,降低了噪声信号对非线性检测效果的影响;通过循环疲劳加载制备了一组不同粘接强度的试件,通过电磁声谐振原理确定了非线性检测的最佳激励频率,借助高能超声非线性检测系统对试件进行非线性检测,结合固有非线性抑制措施与信号降噪处理,得到了粘接层性能退化过程中粘接强度与超声非线性系数的定量关系。实验结果表明:利用电磁超声对粘接结构进行非线性检测是可行的,本文设计的电磁超声横波换能器大幅提高了接收信号的幅值,结合降噪处理和本文提出的固有非线性抑制措施可以实现粘接层性能退化过程中粘接强度的电磁超声非线性定量检测。