工程结构在长期使用期间往往会受到复杂载荷和环境影响产生损伤和退化，为了保证结构的使用安全性和耐久性及避免灾害性事故发生，对结构进行健康监测尤为重要D结构损伤检测作为健康监测的一项关键技术，可以实时在线获得结构的损伤信息，对结构健康状况评估有着重要的研究意义和应用价值。　　现有结构损伤检测方法主要包括基于结构振动的损伤检测方法和基于超声导波的损伤检测方法D其中，基于超声导波的方法是首先在结构中激励导波，当结构出现损伤时，在结构上传播的导波会与结构损伤发生相互作用并产生反射、散射现象D然后通过对传感器接收的带有结构损伤信息的信号进行分析处理，利用一定的处理方法提取出反映损伤信息的信号特征，最终结合相应的损伤检测方法确定结构的健康状况D考虑到超声导波中的Lamb波具有传播距离远，沿传播路径上衰减小，对结构产生的微小变化或损伤均敏感的优点，现己被广泛应用于结构损伤检测中D本文利用Lamb波在损伤检测中的优点，完成了以下几个方面的研究工作：　　(1)系统论述了波动方程、相速度、群速度等在内的Lamb波基本理论，分析了Lamb波的频散特性，数值模拟了基于压电材料的Lamb波激励、传播的模型，并进行了实验验证。　　(2)基于阵列信号处理方法空间谱理论在空间信源的波达方向估计上的优势，提出了使用空间谱估计理论对结构损伤进行检测，并通过在结构上布置压电传感器接收传播的Lamb波信号获得结构损伤信息。采用非相干信号子空间法(Incoherent Signal subspace Method，ISM)对结构单一损伤引起的反射波进行处理，对结构发生损伤的位置进行定位D随后，采用相干信号子空间法(Coherent Signal subspace Method，CSM)解决了损伤反射信号和边界反射信号相干或两个损伤反射信号相干时的损伤位置波达方向估计问题，并进行了实验验证。　　(3)采用相控阵天线技术，得到了阵列天线波束栅瓣的形成与抑制条件，对比了阵列天线在阵元间距与传播波长比不同情况下的波束特性，详细分析了阵列天线不同的窗函数对阵列天线加权的影响。最后，通过相控阵天线技术改变结构上压电片阵列激励Lamb波时产生的波束方向，对结构进行扫描从而对结构损伤进行检测。　　(4)提出了基于最大相似性原理与遗传算法相结合对结构损伤引起的反射波进行重构的方法，由此获得了结构的损伤信息。随后，将本文所提方法得到的损伤信号与有限元仿真的计算结果进行了对比，并对该算法进行了实验验证。结果表明，该方法区别传统的基于参考信号方法可以较精确地重构出包含结构损伤信息的波信号，进而准确获得结构损伤特征，在结构损伤检测中具有较好的应用价值。　　(5)结构在外界工作环境下，为了给待测的损伤结构计算提供准确的材料参数，提出了一种基于Lamb波特性结合最大相似性原理的测量方法实时获取结构材料参数。在外界环境变化下，利用最大相似性原理对不同材料参数结构上传播的Lamb波波形进行计算，并与理论结果进行对比。将对比结果进行优化，计算结果达到一致时就可认为获得待测结构的材料参数。最后，将计算结果与实验结果进行对比，结果说明该方法可以在环境变化的条件下对无法直接获取待测损伤结构的材料参数进行实时在线的测量。