超声检测具有灵敏度高、成本低等优点,被广泛应用于航空航天曲面复合材料构件的无损检测中。相控阵超声相较于单阵元超声,检测速度更快,但当被测曲面构件的形状未知时,常规相控阵超声检测难以让声束垂直入射试件,造成能量损失过大,不利于准确检测试件。同时,全聚焦等相控阵超声成像算法在检测曲面构件时,也需要确定表面形状以进行声程计算。因此,未知型面的仿形测量是曲面构件相控阵超声检测中的关键问题。本文介绍了利用迭代方法的相控阵超声自适应曲面仿形测量技术,搭建了一套相控阵超声自适应曲面测量系统,能够完成对复杂未知曲面的快速、准确及自适应仿形测量。首先,介绍了超声检测的基本原理,分析了超声检测中的声波传播模型和衰减模型,对相控阵超声检测声场控制与处理进行分析,选取了液浸式反射法作为基本检测方法。阐述了相控阵超声延时法则中的转向延时规律和聚焦延时规律,为利用延时法则改变合成波束形状提供了理论基础。其次,针对检测未知曲面的问题,本文采用自适应的相控阵超声仿形测量方法,结合脉冲回波表面形状重构技术和界面波检测方法,对阵列相控阵超声探头的延时进行迭代优化。利用基于希尔伯特变换的边界提取算法进行超声仿形测量的可视化和分析对比。利用基于小波阈值的降噪方法,对超声A扫图像进行降噪处理。最后,开发了基于M2M Panther仪器的自适应曲面仿形测量软件,基于Qt搭建用户操作界面,利用Socket进行接口通讯,实现扫查参数设置、延时迭代计算、渡越时间计算、扫查结果获取、A波数据分析、脉冲回波表面形状重构结果分析等功能。结合硬件系统进行了自适应仿形测量实验,结果表明迭代后仿形测量最大误差降低33.33%,平均误差降低34.78%,迭代优化过程可以有效降低测量误差,并以低运算量实现了曲面的仿形测量。