随着服役时间的增加，石油化工中的管道（尤其弯管处）会逐渐出现一些缺陷，这些缺陷是很大的安全隐患。部分型号列车的车体是采用薄板激光焊搭接而成，焊缝的力学性能和列车的运行安全密切相关。这两种构件一旦在运行情况下发生破坏，会危及到生命和财产安全。所以，对这些重要应用背景下的管、板结构进行无损检测研究具有重大的工程和学术价值。超声导波检测作为一种快速的检测手段，在弯管检测和薄板搭接焊缝宽度测量中，有着广泛的应用前景。　　由于弯管的复杂几何形状，导致超声导波在弯管中的传播特性和在直管中明显不同，影响了超声导波在弯管中和过弯管后的缺陷检测。薄板搭接焊缝在工程中应用广泛，急需一种快速的无损检测方法来评价焊缝强度。但由于超声导波在搭接焊缝结构中的散射问题尚未完全解决，这限制了超声导波在搭接焊缝工程检测方面的应用。　　本文通过理论分析、有限元模拟和实验相结合的研究方法，对超声导波在弯管中的传播特性和薄板搭接焊缝结构中的散射问题进行了研究，并将超声导波技术成功应用于弯管检测和激光搭接焊缝宽度测量中。为达到上述目的，对以下5个关键问题进行了研究:管、板结构中导波频散曲线的快速计算，弯管几何因素和激励频率对弯管中导波的传播特性的影响，确立评估激光搭接焊缝强度的特征参量，超声导波在搭接焊缝中的散射问题，兰姆波快速测量搭接焊缝宽度的无损检测方法。主要结果如下:　　(1)采用了阶梯板来区分薄板中的体波和兰姆波，避免将体波误判为兰姆波，从而造成缺陷的漏检。　　(2)提出了利用三次样条插值方法，快速求解管、板结构中的导波频散方程，提高了导波频散曲线的求解效率。　　(3)建立了利用导波过弯管后的透过率来评价导波检测弯管能力的新方法。利用数值计算方法，模拟了激励频率和几何因素对弯管中导波传播特性的影响，发现:随弯管角度增加，导波过弯管后的透过率呈周期性变化。提出了在工程检测弯管时，应选择多个频率以提高检测灵敏度。　　(4)发现了在焊缝宽度小于薄板的板厚时，激光搭接焊缝的抗剪切能力（剪切强度）和焊缝宽度之间具有线性关系，确定了将焊缝宽度作为评价焊缝强度的特征参数，对焊缝剪切强度进行无损表征。　　(5)研究了兰姆波在薄板搭接焊缝上的反射和透射，发现当焊缝宽度小于4 mm时，兰姆波S0模态在搭接焊缝上的反射系数和焊缝宽度呈近似线性关系。建立起了有损实验和无损评价之间的关系。在上述关系的基础上，提出了利用兰姆波S0模态反射回波幅度测量激光搭接焊缝宽度的方法，解决了激光搭接焊缝宽度快速测量的检测难题。