在工程实践中,目前越来越多的壳装结构广泛应用于各个行业,其质量可靠性关系到生产安全。因此,测试和分析该类结构质量状态的细微变化,对于确保产品的可靠性与质量延寿具有重大意义。常规的无损检测技术只能检测到具体的结构损伤,但对结构状态的细微变化识别存在困难。根据模态测试原理,任何物理对象都有振动模态,而这些振动模态能够反映结构的形状、尺寸和物理属性的变化,因此模态测试作为一种结构状态识别方法有着广泛的应用。但是一般的振动模态测试其响应频率很少超过10kHz,用于结构的损伤诊断尚可,但不足以反映某些细微变化。所以,基于模态测试原理的声学共振谱检测方法由于具有较高的响应频段,对结构状态的变化反映敏感,其检测信号可以用于识别结构状态的细微变化。本文采用圆柱形铝质壳体结构模型作为试验对象,选择钨、铜、钢、铝四种材质的圆柱形试件各20件作为壳体模型的四种内置部件代表四种不同类型的结构状态。首先以超声波换能器作为信号的激励与拾取传感器,通过稳态正弦激励方式对静态结构试验模型进行激励,获取反映结构状态的声学共振谱信号作为表征结构的动力指纹特征,分析了不同结构状态的声学共振谱之间的相关性与变化规律；然后将声学共振谱数据做预处理后,利用主成分分析方法对谱数据进行降维处理；由于其前三阶主成分累积贡献率达到98.2%,通过改进多元控制图方法中的椭圆控制图,采用基于3倍标准方差的椭球控制图方法对前三阶主成分数据做异常数据识别,将每一类结构状态位于椭球之外的数据点认定为异常数据,完成了不同材料的壳装试件结构状态细微变化的检测。本文通过对声学共振谱检测方法开展深入研究和改进,将该方法成功应用于壳装结构细微状态变化的分析与识别试验中,初步构建了壳装结构状态检测与识别的原型系统,取得了有效的结果。本文研究成果为壳装结构的可靠性分析和产品延寿提供了切实有用的新方法,对有效预防故障事故发生具有重要的意义。