多层粘结结构因具备高比强度、高比模量、优越的减振性能等优点,已被广泛应用于航空航天、机械制造等相关领域。从多层粘结结构零部件的贮存和使用情况来看,近1/3的事故原因是多层粘结界面脱粘导致的,可以说粘结结构界面是多层结构可靠性中最薄弱的环节之一。为了更好的评价多层粘结结构的粘结质量,本文主要做了以下工作:首先,基于波动方程和弹簧模型,研究了超声波在多层粘结结构中的传播特性,建立了超声波在多层粘结结构中的数学模型,分析了多层粘结结构中粘结界面质量与超声反射/透射特性的变化规律。然后,利用COMSOL有限元仿真软件模拟并分析了超声波在多层粘结结构中的传播特性,建立了超声波在单层板、双层粘结结构和三层粘结结构中的有限元仿真模型。研究了超声波在单层板中不同入射频率与超声衰减特性之间的关系,分析了双层粘结结构中不同粘结质量对超声传播特性。在完好粘结的条件下,模拟了超声波在三层粘结结构中不同入射频率和厚度的反射特性。最后,利用超声检测装置进行了超声反射/透射实验。实验结果表明,当超声波垂直入射到单层板时,超声波衰减随着入射频率的增加而增加。随着双层粘结结构上压力的逐渐增加,透射系数呈现出逐渐增加趋势。然而,当压力达到15MPa时,随着压力的增加,透射系数趋近于不变。在一定的压力条件下,随着第二层介质厚度的逐渐增加,三层粘结结构中的超声衰减系数呈现出逐渐增加的趋势。实验结果与有限元仿真结果、数值仿真结果吻合较好。