滚动轴承是旋转机械不可或缺的部件,已经广泛的应用在了工业生产的各个领域。但由于人为的主观因素和工况下的客观因素,滚动轴承也是极易发生故障的机械零件。轴承在初期的微小故障就会影响到整个设备运转,从而影响生产效率,增加了安全隐患,严重的甚至会机毁人亡。所以对滚动轴承运行状态的故障诊断就显得极为重要。声发射技术所检测的声发射信号是由故障处的晶体位移而产生的弹性波,这种高频弹性波信号使得声发射技术较其他无损检测技术能在损伤很小的时候就及时的监测到故障信号,及时进行干预,这对保障设备的可靠性和工业生产的安全性有着重要意义。本文主要就声发射信号的传播特性进行研究,综述了国内外对于滚动轴承声发射检测和声发射波传播特性的研究进展,介绍了声发射波的产生、传播形式、和声波衰减机制。阐述了有限元理论的基本思想并将有限元仿真应用于声发射信号的传播特性的研究。应用大型有限元多物理场耦合仿真软件COMSOL进行仿真实验,声发射波属于弹性波,弹性波在固体中的传播特性可以使用固体力学理论加以解释。首先,通过模拟声发射波在简单结构体内的传播来了解其特性。通过研究在三维平板结构内弹性波的传播,从时域和频域揭示了声波的衰减特性。通过建立二维铝—钢界面研究了声发射波在不同介质交界面时,发生的反射透射特性通过后处理手段观测声波的在界面和边界的反射,观测了界面两侧信号的变化。其次研究声发射波在滚动轴承内的传播特性,细化网格建立二维轴承模型进行波动仿真,模拟故障触发声发射波,绘制位移云图,直观的了解了声发射波在轴承内的传播路径和与轴承中各结构的相互作用。按照实际轴承的尺寸参数对三维轴承进行仿真,从三个方面研究了声发射信号的传播特性,首先模拟了三个不同故障位置的故障源信号,对比放置在不同位置传感器的响应信号,从时域和频域的两方面总结了不同故障类型信号的区别,并通过实验对仿真结果进行验证;进一步改变声发射源的类型,通过改变裂纹长度和方向,模拟点蚀声发射源分析对比响应信号的区别。最后通过在轴承底板上远距离检测的声发射信号,进一步揭示了声发射信号在滚动轴承结构中的传播特性。