现代化仪器设备的高速长期运转会导致仪器设备中出现缺陷,影响设备运行效率,甚至会产生安全事故,因此需要对设备的内部缺陷进行及时检测。本文将阵列换能器应用到超声检测中,利用有限元仿真的方法研究声波在固体介质中的传播特性,并且利用延时叠加算法实现对金属内部缺陷的定位成像。具体研究内容如下:（1）研究了声波在固体介质中的传播特性,对声波在固体中的波动方程进行简单的推导,并且研究了声波在异质界面处的传播特性以及在介质中的衰减,为后面的有限元仿真建模和分析奠定了理论基础。介绍了超声成像检测中常用的方法以及散射成像理论,为后文中实现内部缺陷的成像定位提供了理论基础。（2）提出了基于阵列换能器和延时叠加成像算法的缺陷成像方法。研究了延时叠加成像算法的原理和成像模型。在此基础上,利用有限元分析的方法在缺陷成像平面上建立二维有限元仿真模型,通过有限元后处理模块在微观下分析了声波在金属介质中的传播特性。通过仿真中的缺陷散射信号进行提取,录用延时叠加成像算法实现缺陷的定位成像,验证了该成像方法的有效性,同时分析了随机选择不同阵元产生的激励信号和不同的接收数据量对缺陷成像的分辨率和和和准确性的影响。（3）搭建了缺陷检测实验系统,对含有两个内部缺陷的铝块进行成像检测研究。利用阵列换能器对铝块中的缺陷散射信号进行接收和处理,结合延时叠加算法实现对铝块中的内部缺陷进行成像定位,验证了基于阵列换能器利用延时叠加成像方法实现铝块内部缺陷成像的有效性和准确性。