为了快速准确地测量薄壁结构的局部弹性模量，提出了Lamb波双模共振法，采用脉冲激光作用薄板表面诱导产生Lamb波，结合频谱中的零群速度（ZGV）共振和厚度共振计算薄板的局部泊松比和局部体波波速，进而结合所测密度求得局部弹性模量。为了验证双模共振法的准确性，实验采用高频纵波探头和纳米压痕仪测量了相关参数。结果表明：Lamb波双模共振法利用S₁模态ZGV共振结合其他模态厚度共振或ZGV共振，能够快速准确地计算出薄板的局部泊松比和局部体波波速，这对于实现薄壁结构件弹性模量的在线监测具有重要意义。

针对静止状态下飞机蒙皮表面残冰检测问题，提出一种超声导波检测技术，通过提取时域和频域的特征参数变化，实现板状结构表面的透明冰、混合冰、霜冰3种类型区分和积冰厚度判断。首先通过ABAQUS仿真软件采集超声Lamb波S0模态信号，在时域内观察随厚度和类型变化引起的S0模态幅值衰减程度，同时在频域内引入积冰系数，最终实现了关于厚度和类型的非线性映射。其次，对使用Lamb波分辨3种不同类型积冰的厚度进行了实验验证，对比仿真结果表明该方法存在一定可行性。最后，总结了判断积冰种类和厚度的方法。

基于智能车辆视觉传感器表面除水的需求，该文提出了一种利用压电换能器激励兰姆波以驱动液滴运动的装置，并建立了压电振子和弹性体平板的二维有限元模型。首先运用COMSOL Multiphysics仿真软件对自由边界条件下的压电振子进行频率分析，得到前4阶特征模态，第2阶模态具有最大的结构相对位移，其特征频率为谐振频率；然后对压电振子所激励的兰姆波在平板中的传播特性进行了分析。结果表明，兰姆波在板中出现明显的频散特性，并通过改变压电振子间隔激励A0模态占主导的兰姆波,以提高液滴驱动效果。通过实验验证了兰姆波驱动液滴模型的可行性。

兰姆波谐振器(LWR)作为一种新兴的压电微机电系统(MEMS)声学器件，同时具有高工作频率、高机电耦合系数、高品质因数值及低功耗等特点，其制造工艺与集成电路工艺兼容，可在单片晶圆上实现多频率器件。基于LWR的声学滤波器是实现高性能射频前端组件的有效解决方案之一，能够满足未来通信设备多频率及集成化的发展要求，其相关研究已成为微声器件领域的热点。该文简要介绍了兰姆波的基本原理，综述了近年来基于氮化铝(AlN)薄膜和铌酸锂薄膜(LNOI)的压电MEMS兰姆波器件研究取得的最新成果，并讨论了压电MEMS兰姆波器件的发展趋势。

金属薄板结构在加工制造和服役的过程中，通常会伴随着残余应力和外部应力，过大的应力会使薄板产生变形，严重影响整体结构的正常工作。应力状态的评价是判断工程构件是否安全和可靠的一项重要指标，超声应力检测法是一种有效的应力无损测量方法。针对超声应力测量技术对薄板结构应力灵敏度不高且研究较少的问题，提出了一种基于超声高阶兰姆波的薄板应力测量技术。首先，基于Bloch-Floquet边界和域约束的有限元特征频率法，研究了兰姆波各高阶模态的声弹性效应，选取应力敏感的兰姆波模态。然后，搭建超声兰姆波应力测量系统，在特定频率激励A1模态，并在均匀薄板中进行应力标定。最后，在非均匀薄板中进行应力检测，成功检测出薄板中不同位置的应力，且最大应力误差为15 MPa。结果表明，该文从理论和实验方面验证了超声高阶兰姆波的薄板应力测量技术，可以实现金属板材中的应力准确测量。

焊接结构由于材料、工艺和环境等差异易出现各种类型缺陷，严重影响结构整体的安全性能。超声检测法是一种有效的缺陷无损检测方法，常规超声缺陷测量技术在处理复杂曲面时会出现模式转换及影响缺陷检测精度的问题，故该文提出了基于零群速兰姆波模态的不等厚对接焊缝缺陷检测仿真研究。首先，基于Bloch-Floquet边界和域约束的有限元特征频率法，研究变厚度薄板中零群速模态频率偏移规律，选取厚度变化敏感的零群速模态并对激励信号进行参数优化。然后，通过建立焊缝仿真模型验证变厚度薄板中零群速模态频率偏移规律，成功重构出焊缝薄板的曲线厚度，误差为±0.05 mm。最后，建立不等厚板焊缝模型进行缺陷检测，成功地重构出焊缝内部的微小缺陷的位置信息(>0.5 mm)，厚度方向和水平方向的误差分别为±0.05 mm和±0.02 mm。

兰姆(Lamb)波结构损伤监测是结构健康监测领域的研究热点。针对现有研究和应用中, 基于基准响应的损伤监测方法受环境工况等条件的差异性影响问题, 在分析Lamb波传播基本过程和损伤作用机理基础上, 研究了基于对称响应分析的无基准Lamb波损伤监测方法。该方法通过对称布置压电阵列, 实现对称响应信号的获取, 进一步借助于皮尔逊相关系数法对对称响应中的有效波包进行对比分析, 发现和定位损伤散射信号波包, 进而实现损伤监测。在铝板结构上的实验验证表明, 该方法可以直接根据当前获得的响应信号, 实现对损伤发生情况和位置的判定, 无需基准信号对比, 这对于实际工程应用具有一定的意义。

超声兰姆(Lamb)波无损检测技术是薄板结构应用很广的技术。针对由基准差信号提取损伤散射信号技术在应用中存在实用性差的问题, 该文提出了一种采用Lamb波时间反转聚焦原理结合椭圆法定位的方法。该方法首先根据ABAQUS仿真分析得到实验的可行性, 通过采集Lmab波反转聚焦信号得到时间延时, 计算出损伤与传感器的距离, 再通过几何定位得到损伤位置。结果表明, 该方法不仅能快速得到所需采集的信号, 也能准确地实现损伤定位, 达到提高薄板损伤检测能力的目的。

以不锈钢薄板、三元乙丙橡胶和硅胶层建立的固体火箭发动机（SRM）壳体为对象, 研究了由压电陶瓷片(PZT)激励和接收的兰姆(Lamb)波在壳体中的传播问题。首先通过设置多组压电传感器检测路径, 对不同脱粘尺寸下椭圆定位法和结合椭圆法的基于概率成像（PDI）法（即改进PDI法）定位结果进行对比; 其次对不同位置, 不同概率取值下的改进PDI法成像进行对比;最后通过试验验证了成像情况。研究结果表明, 与椭圆定位法相比, 基于PZT的改进PDI法具有更高的精度和灵敏度, 且该方法可以实现对SRM钢壳体和绝热层不同脱粘位置的检测。

材料早期性能退化阶段的损伤形式以微裂纹为主，微裂纹与超声的非线性作用能够表征材料的损伤情况。根据经典微裂纹非线性弹簧模型，从理论上分析裂纹参数对非线性系数的影响，建立不同裂纹参数的铝合金板三维模型，使用高频Lamb波进行数值仿真，研究长度、宽度和角度与非线性系数的关系，结果表明非线性系数随裂纹长度增加而增加，随裂纹宽度变宽而减小。在Lamb波传播方向与垂直方向布置三个接收探头，三个接收探头的非线性系数随角度增加而变化，因此通过三点的非线性系数值可以判断裂纹的角度。这一研究工作对后续使用高频Lamb波定量检测微裂纹角度具有重要意义。