管道尤其是含缺陷管道中超声导波的传播比在平板中复杂，目前国际上基于兰姆波模式的管道缺陷层析成像质量不高。鉴于此，本项目将管道看作内外表面均为自由的薄壁空心圆柱体，采用解析法和数值法，研究有、无缺陷（如腐蚀）情况下管道中超声导波传播的频散特性，探索频率、管壁厚度变化等对超声导波频散特性的影响；分析超声导波各较低阶模式在管中的位移和应力等参量；将随机非线性反演方法用于不完全投影数据下图像重建算法的优化；发展有效的信息融合方法增强层析成像的质量。研究较低阶超声导波模式的激发、传播、接收以及导波模式的识别、提取和处理。根据以上研究结果，综合确定评价管道缺陷的最佳导波模式及其相关参量，提出高质量导波层析成像的理论和测试方案，以获得优化的正、反演算法和最佳的检测系统，为超声导波层析成像在管道缺陷无损检测中的实际应用提供理论支撑。