随着工业现代化进程的加快,无损检测技术越来越受到大家的关注。在众多设备、管道、器件的制造和维修时,必须测量其厚度以确认规格大小、腐蚀情况、磨损情况,以保证产品质量和生产安全。其中管道的腐蚀检测在工业生产和运输中尤为重要。在管道使用年限较长时,由于内外部环境的原因可能造成管道腐蚀,导致管道壁逐渐变薄,进入事故高发期。因此需要测量管道厚度,确定管道腐蚀情况,及时发现风险,保证管道安全。随着无损检测领域的快速发展,涌现出各种各样的检测手段,其中较为常见的一种便是超声无损检测。其通过研究超声导波与被检测物体的相互作用,对其诸多物理参数进行检测。其中SH波因其独特的传播特性,在无损检测领域受到了众多学者的广泛关注与研究,具有很大的应用价值和前景。本文对利用多阶SH导波反演柱状单层介质厚度及横波速度进行研究。首先对柱状单层弹性介质外壁环形剪切源激发的SH波的波场进行了理论求解。通过牛顿迭代法求取了SH导波频散曲线的数值解,通过内径趋于无穷的近似方法求取频散曲线近似解析解。通过对比,验证了在高频段内近似解析解的正确性。通过实轴积分法进行SH波时域全波波列的数值模拟,并选用频率波数法利用多道信号获取频散曲线。最后将三种求解结果进行对比,验证了使用频率波数法提取频散曲线的可行性。其次,基于SH导波频散方程进行了公式推导,由近似解给出了厚度及声速、频率关系公式。据此,给出了厚度及声速反演公式。通过频率波数法获得的能量映射图中提取的频率速度点代入反演公式进行计算得到厚度和速度值,结果取中值。并进一步采用优化策略,利用初步反演结果先确定所提取的频散曲线的阶数后,单独使用误差较小的较高阶数频散数据,进而提高厚度和声速反演结果的精确度。分别考察了声源中心频率、模型厚度、模型内径、模型材质、接收器个数、接收器间隔对反演结果的影响,厚度与横波速度反演结果显示误差均在1%以内。验证了本文的测厚方法对大多数情况具有普遍适用性。最后对柱状单层孔隙介质厚度及声速的反演进行了初步考察。因为孔隙介质本身横波速度受到多种因素影响,通过考察孔隙度参数对反演结果的影响时发现,厚度的反演结果几乎不随孔隙度变化,虽有误差但较小;横波速度的反演结果随孔隙度增加而变大。在实际中,较难获得被测厚物体的孔隙参数,因此无法使用超声测厚等已知波速的测厚方法。本文的反演方法可以避免这一问题,受孔隙介质各参数影响较小,在测量厚度的同时能够反演出孔隙介质的横波速度。总之,基于厚度检测的重要性及传统测厚方法的局限性,本文提出了一种新的测厚理论方法,即利用多阶SH导波反演柱状单层介质厚度及横波速度的理论方法。除了利用SH波进行测量过程中不发生波形转换的优势外,本文提出的方法具有无需事先已知被测材料声速,金属材料、非金属材料、弹性介质和孔隙介质均适用,可测量厚度范围较大,准确度较高误差较小等特点。