在超声检测中体波在结构中总是会产生一些不必要的反射,从而影响到复杂形状的工业产品的检测效果,而瑞利面波几乎可以不受阻碍地在平滑的曲面上传播。因此,瑞利面波经常被用来检测曲面弯曲程度、表面裂纹和涂层厚度等。同时瑞利面波在曲面上的延迟效应还可以用来设计电声延迟设备。鉴于瑞利面波在曲面结构上应用的广泛性,因此本文着重研究瑞利面波在非均匀介质曲面中的传播特性。本文先利用WKB法(Wentzel-Kramers-Brillouin方法),并考虑主曲率半径(沿传播方向和垂直于传播方向的曲面曲率半径)对瑞利面波的影响,求解瑞利面波在曲面(曲率缓变)上的运动微分方程,并得到了瑞利面波波速与曲率半径的近似解析表达式,初步描述了瑞利面波在曲面上传播的基本特征。为了更精确地分析此类问题,基于高斯曲面的几何特征,本文提出了采用半解析有限元法推导出一般曲面的半解析表达式,并利用半解析表达式分析了几种典型的工程曲面结构。最后利用半解析表达式分析具有覆盖层的特殊曲面模型上的瑞利面波的传播特性受频率、覆盖层材料和厚度的影响,并可以由此反推出覆盖层的材料和厚度。