碳纤维增强复合材料（CFRP）板因具有轻质高强、耐腐蚀、可设计性好等优异性能,在航空航天,高速铁路,风电机组等大型结构中得到广泛应用,其结构的健康与否也直接关系到系统的完整性和安全性。在现行的多种无损检测技术中,传统的基于分布式稀疏换能器阵列的Lamb波检测方法通常依据阵列之间的渡越时间实现损伤的定位,但受限于空间分辨率难以针对损伤的尺度、取向等特征作精确评估。相比于分布式稀疏阵列换能器,使用非接触扫描式激光多普勒测振（SLDV）检测方法能够获得复合材料被测区域内高空间分辨率导波场,并据此得到损伤导致的波场特征变化,依据海量数据可达到对损伤精确评估之目的。然而在基于SLDV的全波场检测技术中,空间采样点需依照奈奎斯特（Nyquist）采样定律进行采集,且采样点需多次测量求平均以求降低信噪比,导致采集过程严重耗时,此外大量的采点数据给数据存储、传输和计算信号分析带来极大挑战。近年来发展的基于压缩传感方法的采样理论可在远小于Nyquist采样频率的条件下,通过非线性算法快速实现波场的稀疏分解与重构。然而受限于导波在复合材料中复杂的各向异性传播特性,压缩感知方法在复合材料板中的应用成为挑战。为了解决此问题,本课题深入研究了Lamb波在复合材料板中的传播规律,通过考虑各个方向上的波数特性,构建了Lamb波在指定参数复合材料板中不同传播方向的波数库,结合压缩感知算法以远低于奈奎斯特采样的点数精准重构全波场。在损伤分析阶段,提出了无需基准信号的散射波场分离技术,并引入均方根能量方法评估损伤,完善了基于压缩感知的各向异性复合材料损伤检测的定位、定量和分析技术。本文的研究内容及取得的成果主要包括以下几个方面:（1）阐述了本课题的课题来源、研究背景与应用意义,分析了基于非接触式多普勒激光测振仪（SLDV）的Lamb波无损检测方法的国内外研究现状,调研了压缩感知在导波场领域的发展趋势。基于上述文献调研阅读,确定本课题的研究方向和具体内容。（2）阐述了Lamb波的概念,分析了Lamb波在复合材料层合板中传播的频散特性,构造Lamb波在指定参数复合材料板中不同传播方向的波数库。深入探究了压缩感知算法的理论,将Lamb波在复合材料中的传播方程构造成系列源的叠加,基于l₁最小化算法对信号进行重构。建立互功率谱密度定量表征重构质量,引入均方根能量方法对重构波场进行损伤的定位、定量和分析。为验证所提方法的可行性,以无损复合材料板仿真数据为例,运用本文所提方法进行波场重构和激励源成像分析。（3）利用有限元仿真软件COMSOL构建含损伤的复合材料板模型,应用所提方法对于含穿透圆孔损伤数据的波场进行重构及损伤分析。在损伤分析阶段,提出了无需基准信号的散射波分离方法,引入均方根方法成像技术分析了散射波波场,对损伤进行了定位和定量评估。仿真结果表明,以采样压缩率90.93%数据进行运算,主要分析频段处波场重构相干性达到0.96,具体损伤定位绝对误差为1.4 mm,尺寸评估绝对误差为1.6 mm。随后以含单孔损伤的仿真复合材料板数据为例,分别讨论了求解压缩感知方程中的测量点、假定源点以及算法中的噪音参数对于重构质量和计算耗时的影响,总结出最佳参数选取空间用于后续指导实验。（4）构建PZT激励-SLDV接收实验平台从实验角度验证所提方法的可行性和优越性。被测试件采用碳纤维/环氧树脂基材料层压制成的CFRP板,损伤预制采用直径10 mm的圆形磁铁粘贴在试件表面。采用相位谱方法实测导波在复合材料各个方向上传播的相速度以及波数,构建0°-360°方向上的波数库用于后续波场重构计算,随后利用采集数据结合所提方法实现波场重构与损伤成像。实验结果证明,以采样压缩率94.96%数据进行运算,主要分析频带内无损波场重构精度相干性可达0.92,含损伤波场重构精度相干性达0.9,基于均方根法的损伤定位精度误差5.7 mm,尺寸评估绝对误差2.1 mm。本文从仿真和实验角度对所提出的复合材料板Lamb波场稀疏重构与损伤成像方法进行验证,完善了基于压缩感知的各向异性复合材料损伤检测的定位、定量和分析技术。相关成果可为SLDV在复合材料损伤检测的实际运用提供理论和方法基础。