在我国工业生产中,金属板材应用广泛,然而在金属板的生产和使用过程中,容易产生裂纹、腐蚀等缺陷,极易造成事故。磁致伸缩SH导波检测技术具有高效率、低成本的特点,低模态的SH导波在板材中传播时无频散现象,波速恒定,现已广泛用于缺陷定位和成像技术中。现阶段采用磁致伸缩SH导波换能器进行板材缺陷扫查时,通常采用固定结构的曲折线圈,其带宽较窄,需要人工更换导波探头来激励不同频率的超声导波。为此,本文研究基于宽频磁致伸缩SH导波的板材结构健康监测技术,重点开展以下研究工作:首先,基于磁致伸缩SH导波换能器换能机理,求解换能器声场分布,然后分析板材中SH导波的传播特性,建立SH导波传播数学模型。在此基础上,建立磁致伸缩超声SH导波换能器有限元模型,为进一步研究磁致伸缩SH导波换能器声场分布和优化设计提供指导。针对传统电磁超声SH导波换能器中心频率固定,带宽窄的问题,对比几种换能器结构,设计一种宽频磁致伸缩SH导波换能器,无需改变线圈结构,仅通过调节激励电流频率即可在较大的频率范围内激励信号幅值较大的磁致伸缩SH导波,在此基础上进行结构参数和静磁场参数优化设计。针对现有电磁超声SH导波换能器无法通过连续波长扫描对缺陷尺寸进行定量的不足,基于本课题设计的宽频磁致伸缩SH导波换能器,通过有限元仿真方法对换能器带宽和频率响应进行分析。通过施加等效力源的方式对仿真模型进行简化,实验验证仿真的准确性和简化方法的有效性,并通过仿真和实验研究厚板结构中的导波频率响应和传播特征。为了验证本课题设计的宽频磁致伸缩SH导波换能器能够在较宽的频率范围内进行缺陷检测,选定最佳结构参数换能器进行缺陷检测实验。通过仿真的方式对不同类型的缺陷进行特征提取和定性分析,最后在铝板上加工不同类型的缺陷,进行缺陷类型识别实验研究。