Sokolov[2]在1922年最先提出可以使用超声波探测金属物体的内部缺陷，到现在超声无损检测已经成为检测材料性能的发展时间较长的技术手段，而且超声波检测现在已经在实际中广泛地运用,不过该技术还存在很大的缺陷。现在的超声无损检测技术是针对损伤的起始与积累阶段和最终的失效阶段，比如探测金属的微裂纹微孔缺陷存在和分布等等，主要借助于波的声速、时程、衰减、散射、阻抗等信息，但对于金属材料的性能退化阶段的检测还只是在理论的基础上。不过值得高兴的是，经过最近一些年的不懈努力，声学和力学的科学家和工程师们在这方面取得突破性成就。人们已经发现超声波透过金属传播的非线性效应和金属的性能退化存在着密切的关系。通过一系列的实验总结出，金属力学性能退化会伴随着某种形式的非线性力学行为，进而会引起超声波传播信号的非线性，就是高频谐波的产生。

关于非线性超声和损伤金属材料高次谐波的关系，美国的Buck[3]在早期进行了很多理论和实验研究，在1976年，他研究了铝试件在疲劳状态下的非线性特性，证明出了疲劳和谐波幅度有关，在1978年，研究了疲劳裂纹处高次谐波的产生和无粘结界面的关系，并且使用这个方法探测到了铝材料表面的微裂纹，经过研究发现，高次谐波和金属所承受的疲劳循环次数存在着密切的关系。

Cantrell[4]等人提出了叫做位错弦的模型，后来发展建立了位错单极模型，考虑了单个位错情况的位错单极模型，与位错密度等参量无关，因此它具有局限性。后来又提出了位错偶模型，这个模型需要考虑两个位错间相互作用的，在此基础上，均衡了微观结构变化的所有影响因素，得到了新的微观结构和非线性系数的变化关系。接下来Jhang[5]等人通过试验证明了可以使用非线性系数来具体表明金属的疲劳程度，和用基本频率波相对比，高频率的谐波对于金属的拉伸性能、疲劳寿命、退化更加的敏感。由此得出结论，超声非线性系数会随着疲劳程度的增加而增加，但是这个结论是定性的，还不能准确使用此方法对金属的寿命和疲劳损伤程度来定量预测。Jhang通过铝合金超声非线性系数和疲劳次数相结合，得到了关系曲线，发现超声波的非线性系数会随疲劳次数增加呈单调上升趋势，但是得到的图像数据量偏少，缺少强烈的说服力，所以仍然需要大量的试验数据来加以验证。

2006年，Kim[6]通过对镍基高温合金的单向拉伸载荷和疲劳周次损伤特性的非线性超声试验研究证实，随着塑性变形的增大，金属的超声非线性系数和二次谐波的幅值有明显的变化。而且根据非线性系数的变化，就可以做出定量的评估来研究材料发生塑性变形的程度和相应的性能退化状况，但试验的结果存在着较大的分散性。通过研究马氏体不锈钢的非线性疲劳损伤累积，并且使用位错模型计算出了疲劳过程的D值，验证结果和理论计算值总体吻合。但是疲劳试验所得的非线性系数却有着很大的波动，存在着不稳定性，这表明材料在加载过程中其内部损伤较为集中。在线检测试验中还进行了疲劳加载的试验。和离线检测相比，在线加载检测能够随时测量出材料的非线性系数，即使测量结果有一定波动，但整体呈现连贯趋势[7]。在国内超声非线性无损检测技术的研究相对于国外要起步较晚，姜文华教授[8]在南京的声学所研究了有限振幅波的传播特性，并以此展示出了超声波非线性效应的实质。他选择了铝合金棒（LY-12）这种金属材料，使用接触换能器法测量在不同疲劳程度下的超声非线性系数，得出这样的相似结论，和传统的线性声学的各种具体参量相比较，非线性声学参量值对材料的疲劳程度更为敏感。对于兰姆波检测研究，邓明晰[9]做出了很大的贡献，他利用非线性超声兰姆波方法证实了检测固体板 金属力学性能退化检测研究现状:http://www.chuibin.com/yanjiu/lunwen_205286.html