在不破坏构件的结构以及不改变构件性质的前提下,对产品进行精准检测,常利用激光超声波在缺陷处的反射和透射特征来定位缺陷。一般通过声表面波实现表面裂纹的检测,通过纵波实现内部裂纹的检测。依据激光超声与结构缺陷作用机理对缺陷进行定量评估,进而更加准确地预估缺陷造成的损坏。文中针对激光超声与结构缺陷作用机理问题,采用有限元方法分别建立激光激励源模型、缺陷模型,分别模拟了表面信号与表面裂纹、纵波与内部裂纹之间的相互作用过程。针对于不同的缺陷选择合适的激励源参数,包括激光脉冲宽度、激光能量、激光光斑尺寸以及表面约束,来提高检测精度。采用优化的激励源参数分别在时、频域上探究表面裂纹缺陷的宽度和深度对超声表面波的影响以及内部缺陷的大小和埋深对超声纵波的影响。结合反射回波中相同波形的不同到达点实现了对表面裂纹的纵向和横向尺寸进行定量公式推导,以及反射纵波的到达时间对内部缺陷的深度和宽度进行定量公式推导。围绕表面裂纹缺陷的深度与表面反射波的主频率之间的关系,以及圆孔大小和埋深对反射纵波的频谱特性影响进行研究。最后分别取缺陷深度为100um-800um增量为100um的不同深度的铝板缺陷验证声表面波与缺陷之间作用的结论以及表面缺陷的定量公式;分别取直径为1mm、2mm、3mm的圆孔缺陷来验证纵波与缺陷之间作用的结论以及圆孔缺陷的定量公式。结果表明,实验结果符合仿真结论,定量公式误差在范围内。