结构服役期内产生的损伤会危及人们的生命财产安全,因此对结构进行健康监测与损伤识别分析具有重要意义。在研究结构健康监测的过程中,人们发现导波比较适用于板状结构的损伤识别,因此发展了比较完备的基于Lamb波的板状结构损伤识别方法。但Lamb波的多模态以及其频散现象限制了其应用。本文利用数值模拟与实验研究相结合的方法,研究了单模态的Lamb波对于板状结构的损伤识别效果。主要研究内容如下:首先,基于弹性动力学理论,推导了Lamb波的频散方程,从理论上分析了其频散特性及单模态的Lamb波对于板状结构损伤识别的优势。以有机玻璃板为例,使用Matlab编程的方法求解了其频散方程并绘制了频散曲线,讨论了频散特性,确定了截止频率,为损伤识别过程中频率选择奠定了理论基础。其次,选择了合理的频率与波形,构建合适的激励信号,基于ABAQUS/Explicit对有机玻璃板建模并进行仿真分析。模型模拟了Lamb波在完整板和损伤板中传播过程与效果,并根据其传播特点,分别设置多种损伤工况包括单点损伤、多点损伤以及裂纹损伤,通过椭圆损伤定位技术确定损伤位置。椭圆定位法要求明确时间参数,在信号处理过程中,使用小波变换与Hilbert变换分析信号得到所需的时间参数。根据Lamb具有对称模态和反对称模态的特点,分别在激励处设置对称激励和反对称激励,或者处理接收信号可得到单模态的Lamb波。使用单模态Lamb波可对结构进行损伤识别,结果表明单模态Lamb波信号各成分更清楚易分析,尤其对与板状结构的多损伤或裂纹损伤的识别具有更加重要的意义。基于椭圆定位的损伤识别方法虽然精度满足要求,但多个椭圆的多个交点并非全部为损伤点,还需进一步确定损伤位置,这需要对损伤位置进行可视化模拟。绘制各条传感器路径形成的椭圆轨迹并将其离散,计算落在各离散单元内像素数目。当路径较多时可直观地观察到损伤位置,并可以剔除伪损伤点。最后,建立实验平台,根据理论分析和实验工况确定合适的激发频率、激励电压等参数,确定Lamb波模态单一化方法,利用单模态Lamb波对有机玻璃板进行损伤识别。分析比较了单模态Lamb波的损伤识别方法相对于传统方法的优势,较为精确地得到的损伤位置。研究了损伤大小对信号及损伤识别结果的影响。实验结果表明,可利用单模态Lamb波对不同长度的裂纹损伤进行识别。当传感器足够多时,可识别出裂纹损伤形状。