超声导波是指 机械波在空间有限的介质内多次往复反射并进一步产生复杂的叠加干涉以及几何弥散形成的波。在无损检测领域，超声导波技术被广泛应用于长输管道、板状结构和圆柱形结构（如圆柱壳和棒材）的检测中。
超声导波的应用
长输管道检测
传感器沿管道外壁均匀布置一周，通过阵列形式激励出一束超声能量脉冲。
通过不同的加载方式激励出不同的导波模态，这些导波在管道中传播并遇到缺陷时产生反射波。
探头阵列接收反射波信号并进行波形转换，从而识别和判断缺陷的位置和大小。
板状结构检测
超声导波在板状结构中传播时，由于结构的厚度和边界条件，会产生不同的导波模式，如板波。
板波在板中的传播速度和模式与板的厚度、密度和弹性性质有关。
圆柱形结构检测
在圆柱和圆柱壳中传播的导波称为柱面导波，其传播特性和模式与圆柱的尺寸、壁厚和材料性质密切相关。
超声导波的基本原理
体波：在无限均匀介质中传播的波，包括纵波（P波）和横波（S波），它们分别以各自的速度传播而不发生波形混合。
界面波：当超声波在弹性半空间的表面或两个弹性半空间表面之间传播时，由于介质性质的不连续性，会发生波形转换，产生各种类型的反射波和透射波。
导波模态：在有限介质中，由于结构的边界条件，可以激励出多种不同的导波模式，这些模式在传播过程中会发生复杂的叠加干涉和几何弥散。
发展历史
超声导波技术的研究始于20世纪初，英国力学家Lamb发现了薄层中传播的导波，并推导出此类导波的Rayleigh-Lamb超越方程，这类导波被称为Lamb波。
结论
超声导波技术是一种强大的无损检测手段，通过在有限介质内激励和检测超声波，可以有效地识别和定位结构中的缺陷。其在管道检测、板状结构和圆柱形结构的检测中发挥着重要作用，具有广泛的应用前景。