超声无损检测技术是通过检测超声波在介质中的传播特性来判断材料或工件中的缺陷,被普遍应用于工业领域。在超声无损检测过程中,为了提高超声换能器与被检测工件之间声能的传输效率,通常需要在换能器与工件之间涂抹一层耦合剂。耦合效果的好坏对检测结果有很大的影响,若选用的耦合剂不合适或使用方法不当,将会造成接收信号误差大甚至无法接收,其直接影响到检测结果的有效性和准确性。本文针对这一实际问题,基于脉冲穿透法研究了不同类型的耦合剂和耦合剂厚度对超声波传播特性的影响,从而判断耦合效果的好坏,其中进行研究所用的耦合剂主要为凡士林、机油和不同配比的环氧树脂胶。首先,使用有限元仿真软件COMSOL建立三维仿真模型,对超声波在双层介质中的传播特性进行分析,并研究了不同类型的耦合剂和耦合剂厚度对接收信号峰值的影响。其次,设计了信号发射板为超声换能器提供有效的激励信号,在此基础上搭建实验平台。最后,通过实验分别研究了不同类型的耦合剂和耦合剂厚度对接收信号峰值、振幅谱极大值和总能量的影响。通过仿真和实验研究表明:不同类型耦合剂的声阻抗越大,与被检测工件的声阻抗匹配度越高,耦合效果越好,耦合效果的顺序依次是环氧树脂与固化剂配比为1:1、环氧树脂与固化剂配比为2:1、环氧树脂与固化剂配比为1:2、环氧树脂与固化剂配比为3:1、环氧树脂与固化剂配比为1:3、凡士林、机油;在耦合剂不变的前提下,耦合剂厚度越大,超声波在传播过程中的衰减越大,耦合效果越差。因此,在超声检测过程中,优先选用环氧树脂与固化剂配比为1:1作为耦合剂材料,并且耦合剂涂抹的越薄越好。本文的研究对选择最佳的耦合剂使用方案,提高透声性和检测灵敏度具有一定的指导意义。