中文摘要：

基体材料上覆层特性的检测是基体性能和质量的必要保证。用超声方法测量和反演单层或多层固体背覆薄层的物理特性，是国防敏感器件、核元件、石油化工压力容器和管道的安全及质量评估方面急需解决的问题。这类覆层是基体材料在使用过程中因氧化或腐蚀等作用而产生，虽然通常只有几到几十微米厚，但严重影响到基体的安全使用。由于传感器只能位于基体上表面一侧,以至常规的检测方法无法使用。本项目通过研究声波在带有背覆薄层的层状固体介质的传播特性，寻找覆层物理特性对声波传播的影响规律，选择适当的反演算法，并结合现代信号处理技术实现覆层密度、厚度、声速或弹性模量等物理特性的反演与检测。

结论摘要：

基体材料上覆层特性的检测是基体性能和质量的必要保证。用超声方法测量和反演单层或多层固体背覆薄层的物理特性，是国防敏感器件、石油化工压力容器和管道的安全及质量评估方面急需解决的问题。除了具有保护作用的涂层以外，这类覆层是基体材料在使用过程中因氧化或腐蚀等作用而产生，虽然通常只有几到几十微米厚，但严重影响到基体的安全使用。由于传感器只能位于基体上表面一侧,以至常规的检测方法无法使用。本项目通过研究声波在带有背覆薄层的层状固体介质的传播特性，以及覆层物理特性对声波传播的影响规律，利用灵敏度函数、目标函数和误差分析的方法分析了系统谐振频率点对单层/多层材料下背覆薄层厚度、声速、密度等参数反演的可行性，寻找到灵敏谐振频率区，并利用低频区域（波长约为薄层厚度四倍）的谐频点，实现了铝板单层或钢/环氧树脂/铝多层材料下54微米厚度薄膜厚度等参数的反演，并得到实验验证。