高能超声波领导生产商美国RITEC，拥有世界上*台非线性超声波测试系统， 由Gary Petersen and Bruce Chick于1986年共同创办。他们的目的是为不断深入研究超声波无损评估（NDE）领域的用户，开发出一系列由计算机控制的超声检测仪器。两位创办人Bruce和Gary在超声领域的工作经验加在一起，已经超过了90年。

       对机械设备和工程结构中的在役结构元件来说，它们在外界载荷的作用下，其寿命一般可分为 3个阶段：早期的性能退化（包括物理、化学的老化和退化）、损伤的起始与积累（成孔和开裂）以及zui后的断裂失效。其中，损伤的起始与积累已在细观力学、损伤力学以及两者相结合的学科基础上得到了广泛地研究。现在也已有众多数据和大量模型来预测循环加载、环境影响下的裂纹扩展直至zui后破坏。然而，人们对于性能退化及其对材料长期行为的影响却知之甚少。尽管由于多种载荷的相互作用以及环境因素的影响，这几个阶段的区分并不明确。但对于设计良好的结构元件来说，常是第 l 阶段（即早期性能退化）占据了整个寿命的大部分时间。特别地，研究表明：对承受循环载荷的金属结构材料来说，从结构材料内部位错群的大量产生到驻留滑移带（persis - tent Slip band ）的形成，再到驻留滑移带内微裂纹的成核、长大，直到宏观裂纹的形成，这一阶段占结构材料整个疲劳寿命的 80 ％、 90 %  。因此，发展材料和结构早期性能退化的监测和预报手段就显得十分重要。

      从 1929 年 Sokolov 首先提出用超声波探测金属物体内部缺陷开始，超声无损检测已成为一种发展历史较长的检测材料性能的技术手段，并在工程实际中得到广泛地应用。该技术看似已经成熟，然而事实并非如此现有的超声无损检测技术主要是针对结构寿命的第 2 （损伤的起始与积累）和第 3 （zui终失效）阶段，如探测材料中的微孔、微裂纹等缺陷的存在和分布等。这主要应用了波的时程、声速、衰减、阻抗、散射等信息，但对结构寿命的第 1 阶段（性能退化）的检测目前还主要停留在经验的基础上，可喜的是，经过zui近若干年的努力，力学、声学和材料学领域的科学家和工程师们在这方面取得了一些进展，这就是人们发现材料性能退化与超声波透过材料传播的非线性效应密切相关一系列的试验表明：材料性能退化总是伴随着某种形式的材料非线性力学行为，从而引起超声波传播的非线性，即高频谐波的产生的非线性声学试验结果表明：对单晶和多晶金属材料来说，它们所承受的疲劳循环次数与高频谐波之间存在紧密的关系。 Cantrell ， Nazarov 等的研究表明，材料疲劳退化失效过程中的每一阶段，都可以用非线性系数降（确切定义将在后面给出）表征。

      相对于基频谐波来说，高频谐波参量对材料疲劳寿命、拉伸性能退化、蠕变损伤、界面粘接强度等更为敏感。图 1 所示为在循环疲劳载荷的作用下，金属材料（铝合金）和非金属材料（聚碳酸醋）的超声线性系数（如声衰减、声速）与非线性系数对循环次数的敏感程度可以看到当疲劳载荷循环次数达到一定值时，非线性系数较线性系数有非常明显的变化。因此，通过测量二次或三次谐波系数，可以评价材料的早期性能退化，这为超声无损检测与评价技术的发展提供了新的思路。