粘接结构由于其高比强度与比模量、优良减震性能以及制造工艺简单等特点,在航空、航天和军工等重要领域被广泛使用。粘接强度过低引起的粘接失效是粘接结构事故频发的主要原因。为通过界面粘接质量(Interfacial Bonding Quality)IBQ来判断粘接结构的粘接强度,本文作了如下工作:基于声波基础理论和准静态(Quasi-Static Model)QSM模型,建立了超声波在双层粘接结构中传播的数学模型。数值仿真结果表明:介质厚度增加后透射峰个数增多;粘接体由“软”变“硬”时(材料声阻抗大视为硬,声阻抗小则视为软),透射系数降低;增大界面刚度系数后透射系数增加,且增加速度先快后慢;透射峰频率随刚度系数增加向高频移动,发生“峰值漂移”现象。根据声波传播特性,利用弹簧模型建立了一种基于时间延迟谱的声学检测数学模型。研究了无薄层、0.3mm、0.6mm、0.9mm树脂薄层在不同界面刚度系数下的延迟时间,仿真结果表明:随着界面刚度的增大,峰值延迟时间逐渐减小;峰值共振频率只与薄层厚度有关,厚度越大,峰值延迟时间越长,共振频率越小。对比仿真与实验结果,0.3mm厚薄层误差最大为17%,0.6mm与0.9mm的均在5%以内。设计了通过调节压力大小模拟IBQ变化的超声检测装置。采用透射法进行超声检测,结果表明:随着压强上升,透射声波能量逐渐增大,能量变化速度先快后慢,透射波能量随换能器中心频率的增加而减小;透射峰频率随压强增加向高频漂移,且与介质厚度和峰位置有关。透射峰漂移距离受双层板厚度和检测换能器中心频率影响而不同。