目前,2205双相不锈钢由于其耐腐蚀、耐高温、强度高、延性好及全寿命周期成本较低的优点开始投入使用到桥梁结构中。对于长期承受车辆荷载等循环应力作用的桥梁结构主体而言,其可靠性与安全性占据着主导地位。声发射作为一种准确高效的实时监测手段,已经广泛地应用到了金属材料在疲劳荷载作用下力学性能的研究当中,可采用声发射检测技术对桥梁主体结构的疲劳损伤进行监测,便于及时了解结构内部损伤程度。因此本文将理论分析和试验研究相结合,提出采用声发射技术对2205双相不锈钢材料在不同应力比条件下的内部损伤情况进行研究,主要研究内容和成果如下:首先,在不同应力比的工况下对2205双相不锈钢试件进行疲劳试验,并对试件在循环应力作用下所产生的声发射信号进行采集,通过对疲劳试验结果进行分析发现:应力比R＞0时,随着应力比R的增加,试件在加载过程中的疲劳裂纹扩展速率da/d N逐渐减小,试件的内部损伤进程逐渐变缓,疲劳寿命逐渐增加。通过对裂纹扩展速率da/d N与应力强度因子幅值ΔK在双对数坐标轴中进行线性拟合,使用Paris公式验证了本次疲劳试验的正确性,进而确定试验过程中采集到的声发射信号的有效性。其次,通过对试验过程中所采集的声发射特征参数经历图和关联性进行分析发现:试件在循环应力的作用下,所产生的声发射特征参数均呈现一种“持续高-持续低-持续高”的循环规律。随着应力比的增大,试件内部损伤程度逐渐变缓,所产生的声发射信号阶段性特征逐渐减弱,声发射特征参数之间的相关性也随之减弱。通过采用统计学指标对声发射幅度进行分析发现,裕度指标和峰度指标在加载过程中均呈现一种“高-低-高”的循环变化规律,且随着应力比的增大,试件内部损伤进程放缓,声发射信号逐渐稳定,裕度指标和峰度指标的变化范围逐渐减小。最后,基于临界慢化理论选用声发射振铃计数作为2205双相不锈钢加载过程中试件损伤的表征参量,分析试件破坏的前兆信号,可得结论:不同窗口长度和滞后步长对表征试件破坏的声发射振铃计数序列所计算的方差和自相关系数均有一定的影响,且方差和自相关系数均会在试件破坏前迅速增加,出现临界慢化现象。同时,通过建立声发射累计振铃计数-疲劳裂纹长度的损伤模型发现,不同应力比时实际裂纹长度与计算裂纹长度误差均值＜0.1,方差＜0.02,且随着应力比的增加,误差范围逐渐减小。本文通过采用累计振铃计数表征疲劳裂纹扩展长度可更加直观地预报试件内部的损伤程度,为将声发射技术应用于双相不锈钢的疲劳监测及寿命预警提供数据支持。