由于纤维增强复合材料(Fiber Reinforced Polymer,FRP)具有强度高、重量轻、耐腐蚀、隔热性能好等优点,其被用来作为金属加固修复材料的使用日益广泛。然而该类加固修复混合结构生产工艺与构造复杂,极易在生产使用过程中产生内部缺陷与损伤,严重影响其使用性能甚至导致结构失效,因此开展针对纤维增强复合材料加固修复结构的无损检测技术研究具有重大意义。脉冲涡流热成像检测技术(Eddy Current Pulsed Thermography,ECPT)自近年发展以来便受到广泛关注,并表现出其在材料损伤、结构缺陷等检测方面的优越性。本文主要研究采用该技术对FRP-钢混合结构进行无损检测的可行性与适用性。从热传导理论分析与复合材料及其加固结构的电磁热耦合模型出发,研究脉冲涡流热成像检测技术应用于CFRP加固金属混合结构与GFRP材料缺陷检测的理论可行性。首先通过COMSOL软件建立CFRP-金属混合结构的脉冲涡流热激励模型,研究裂纹、脱粘缺陷对感应电流与热场分布的影响规律;其次建立基于GFRP-金属混合结构的电磁感应加热模型,研究金属内感应热对GFRP的辅助热激励效果及含冲击缺陷的GFRP试件材料表面温度场分布,并分别研究辅助加热金属的材料特性、厚度与间隙填充物导热性对检测效果的影响,为实际检测实验提供理论指导。搭建脉冲涡流热成像检测系统,对CFRP加固钢质抽油杆上多种类型缺陷进行检测实验研究。通过检测热像图与温度数据分析得知,脉冲涡流热成像检测技术可快速、高效检测出CFRP加固钢质抽油杆上存在的内部钢基体裂纹、钢基体裸露、脱粘、外层CFRP层胶粘过度与胶粘不足等缺陷,且检测灵敏度较高。针对脉冲涡流热成像检测技术无法应用于非导电GFRP材料上的问题,提出借助于辅助加热金属媒介来实现对GFRP间接脉冲涡流热激励检测。结合理论分析结果,搭建针对GFRP结构的辅助加热ECPT实验系统,由实验得到适用于GFRP缺陷检测的最佳检测条件;其次,采用最佳检测条件对最试件上不同能量冲击与分层缺陷进行检测。由GFRP试件上冲击与分层缺陷的检出性实验结果表明,借助于GFRP-金属混合结构,脉冲涡流热成像检测技术可实现对GFRP冲击与分层缺陷的快速有效检测。采用基于盲信号分离算法与频域信息重构图像方法对脉冲涡流热成像检测实验所得红外热图序列进行分析处理,以增强缺陷显示效果并降低缺陷识别难度。通过对CFRP加固钢质抽油杆及GFRP材料检测图像进行基于盲信号分离算法的主成分与独立成分分析可知,该分析方法可提取检测过程中不同时间段出现的所有有效特征并分类显示,实现对缺陷特征视觉显示效果的增强与提取。此外,频域信息重构图像结果显示,选取一定频率下的幅值重构图像可有效增强缺陷显示特征,增强对缺陷的检测效果。