管道在石油、化工以及人们的生活中得到了普遍地应用。然而,管道的缺陷常常出现在生产、安装、运营等过程中。人们长期关注的是找到方便、快捷的方法对运营的管道快速准确地进行检测。超声导波因为具有快速准确、可以长距离检测以及成本低的优点,而使这项检测技术受到了很大的关注。因此,本文对超声导波的研究内容如下:综述了导波有关管道检测相关内容,包括研究背景和意义,阐述了超声导波检测领域的国内外发展现状以及研究进展。简要列出了导波的基本定义和理论知识,总结了空心圆管中的超声导波和时间反转聚焦相关的理论。以钢管中导波的频散曲线图为依据,选择L(0,2)模态的导波。采用有限元的方法模拟导波检测管道缺陷,由其在介质中传播的理论,利用APDL建立有限元模型。运用ANSYS数值仿真技术对不同周向、径向尺寸的裂纹和不同直径的圆孔缺陷的管道进行检测,并研究反射系数和损伤程度之间的关系;随后,针对检测过程中缺陷回波波包不易识别的问题,本文通过截取缺陷波包,对其进行时间反转,并把时间反转激励信号重新加载于原管道模型的相应位置,得到了时间反转法对不同周向、径向尺寸的裂纹都能有效提高缺陷信号幅值,而且圆周角越小,时反后的回波幅值提高倍数越大,采用时间反转法可以明显提高导波检出能力;根据模拟计算得到的导波传播至弯头处的位移场分布规律,弯头处被分成三个特殊的区域,分别研究导波对三个区域缺陷的检测精度,利用接收到波包的时间,对缺陷进行轴向定位;同时将时间反转法运用到了弯管缺陷的检测,结果显示,时间反转法同样适用于弯管;此外,还对双缺陷弯管模型进行了研究,准确得到了缺陷的位置,绘制出了反射系数图。本文的研究思路与方法对解决超声导波在检测缺陷问题时具有一定的启发作用,能够更全面的了解管道的实际状况以及增加检测的有效性。本文的研究结论对导波在实际检测管道缺陷时具有一定的指导意义和参考价值。