声波检测方法作为一种传统的无损检测方法,它可以实现对混凝土结构的检测,因此引起了人们极大的关注。本文首先介绍了混凝土检测技术的背景及其研究现状,并且对于声波检测中的正、反演研究所常用的方法也进行了简要的介绍。其次,本文建立了混凝土结构的正演模型,使用弹性波方程的一种简化形式——声波方程来模拟波的传播,并根据混凝土结构的特点,引入Neumann边界条件和初始条件。在正演模拟中,采用有限差分法,针对具有不同缺陷结构的模型进行正演模拟。结果显示,有限差分法对于混凝土结构缺陷,具有较好的识别能力,这说明该方法应用于混凝土结构缺陷的正演是完全可行的。接着,采用与第二章相同的方程,考虑到Neumann边界条件具有比较强的边界反射,而吸收边界条件可以有效的消除边界反射,提高正演模拟的效果。构造了带有吸收边界条件的正演模型后,采取有限差分法进行正演模拟。通过对具有不同缺陷的混凝土模型数值模拟,说明了该模型的正演模拟具有比前一模型更好的模拟结果。最后,分析了混凝土结构的特点,在全变分正则化和Tikhonov正则化的基础上,构造混合正则化方法。在具有吸收边界条件的正演模型基础上,构造反演模型。针对具有规则缺陷的混凝土结构模型,使用混合正则化进行缺陷变化反演。结果显示,混合正则化方法应用于混凝土结构缺陷变化反演问题是完全可行的。