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超声无损检测是分析材料特性和缺陷检测的重要方法。针对传统电路仿真和数学仿真的不足之处，分析了超声无损检测系统发射／接收的工作过程，并分别建立仿真模型。着重分析了耦合剂的厚度对信号的影响，以及在换能器和传输导线参数不变，只改变激励端输入参数的情况下，系统所产生的超声回波信号的变化。以此为基础，在超声检测系统设计中通过参数调节，得到最优化的设计参数。实验结果表明，该系统可以准确预示系统设计的参数调节趋势并解决实际问题。