复合材料胶接修复技术因其修复结构性能优良,在实际生产中得到了广泛的应用。修复试样最主要损伤形式是复材板下铝合金结构的裂纹扩展,将会对修复试样的使用性能和使用寿命产生极大的影响,因此对复材板下的疲劳裂纹扩展进行无损检测评价的意义十分重大。现有研究中非线性技术和特征扫描检测技术是对微裂纹早期扩展的有效评价方法。结合裂纹扩展评价的灵敏度要求和可操作性要求,综合两种超声检测方法检测所得到的超声参量用于评价复材板下疲劳裂纹的扩展研究,具体研究内容如下:首先,对早期疲劳裂纹损伤的超声识别机理进行理论研究,通过分析明确了复合板粘接修复铝合金的疲劳裂纹超声评价方法。其次,设计并制作用于疲劳实验的粘结修复试样,进行疲劳试验得到了具有不同尺寸的试样,采用非线性超声方法和特征扫描成像方法对试样微裂纹扩展进行评价、设计并搭建了非线性测试系统,包括实验操作台,制定了测试工艺参数。通过仿真实验分析了特征扫描成像方法评价微裂纹扩展的可行性和特征提取方法,并通过实验和数值计算制定了特征扫描实验的成像检测工艺。最后,依据设计的测试方案,对通过疲劳方法制作的一系列裂纹扩展试样进行测试,通过扫描电镜观察了试样的断口,并通过金相方法对不同试样的裂纹扩展尺寸进行了验证测量,在此基础上建立了超声相关参量与裂纹扩展之间的对应关系,得到了拟合函数和评价模型。实现采用超声参量对裂纹扩展的定量评价。研究结果表明,搭建的非线性测试系统性能良好,测试结果稳定。非线性参量相比于特征扫描参量对微裂纹早期的萌生更加敏感,非线性参量在试样寿命达到33%时发生明显变化,通过对比不同参量并结合金相实验结果可知:随着疲劳程度的增加,疲劳裂纹扩展持续变大,特征扫描参量前期变化极小后期与扩展长度呈正相关,非线性参量与扩展长度前期呈正相关后期呈负相关。非线性参量可识别的微裂纹最小尺寸为32.5μm,特征扫描参量可识别的微裂纹最小尺寸为0.4mm。通过所设验证试样结果可知实验所得拟合评价函数和模型的评价结果准确。