碳纤维增强复合材料因其优良的物理性质,在现代工业,尤其是航空及船舶工业中得到了广泛的应用。该材料具有密度小、高比强、高比模、抗腐蚀、热膨胀系数小等一系列优点,被广泛用于制造飞机机身、机翼、发动机舱等结构。多层碳纤维增强复合板在生产或者使用过程中,可能会出现开裂,脱层和脱粘等现象,若不及时地检测出这些缺陷,将可能导致严重后果。目前,对多层碳纤维增强复合材料的检测方法主要有目视检查法、经典C扫描法,非线性超声法,光栅检测法,射线成像法等。超声导波无损检测法近年来越来越受到重视。该方法可以同时对一片区域进行检测,因此效率高且实施代价低。但是,与各向同性板中导波传播相比,碳纤维增强复合板中导波传播更为复杂,因为复合板具有强各向异性。本研究首先对多层碳纤维增强复合板中的导波传播特性进行理论推导,并对频散方程进行数值求解,在此基础上,对不同层数不同铺层方向复合板导波传播频散特性进行了详细分析。之后,利用有限元法对多层碳纤维增强复合板中导波与缺陷的相互作用机理进行探讨,研究不同因素对导波激发和传播的影响,确立导波模式的选取与激发。本论文结构如下:第一章为绪论,综述本文研究背景和意义,介绍国内外多层碳纤维增强复合材料超声导波无损检测的研究现状。第二章介绍多层碳纤维增强复合板中导波传播理论,导出多层碳纤维增强复合板中导波传播频散方程,并对其进行数值求解得到了多层碳纤维增强复合板导波传播频散曲线。第三章是利用有限元方法,模拟导波在多层碳纤维增强复合板中的激发与传播,研究其与板内缺陷的相互作用,分析复合板层数变化、缺陷种类、缺陷尺寸等对导波散射的影响。第四章是总结和展望。总结了本文的研究内容和成果,并对以后的工作提出改进方案和建议。