[发明专利]一种音频法的多模态铸铁工件质量的检验方法

权利要求书

1.一种音频法的多模态铸铁工件质量的检验方法，其特征在于：包括以下步骤：

（1）、选取待检测铸铁工件的特征检测频率点，具体步骤如下：

（1.1）、构建待检测铸铁工件的模型，并将模型导入到有限元分析软件中，利用有限元模态分析模块对模型进行模态分析，并对待检测铸铁工件对应的模型进行网络化划分；

（1.2）、通过步骤（1.1）对待检测铸铁工件的模型进行模态分析，确定模型各阶模态的性质，将模型的各阶模态划分为对称模态和孤立模态；

（1.3）、将按步骤（1.2）划分至对称模块的各阶模态、划分至孤立模态中的各阶模态，分别根据模态频率值从小到大进行排序；

（1.4）、从孤立模态排序后的模态频率中，优先选取响应幅值大的模态频率作为特征检测频率；

（1.5）、判断步骤（1.4）得到的特征检测频率数量是否满足要求，若不满足要求则从对称模态排序后的模态频率中，优先选择对称模态频率差值大、且响应幅值大的一个模态频率作为特征检测频率，以补充步特征检测频率数量，重复该过程直至补充后特征检测频率的数量满足要求；

（1.6）、根据选择的特征检测频率，确定特征检测频率在网络化的待检测铸铁工件模型上的对应点位置，并以确定的各点作为特征检测频率点；

（2）、构建铸件工件质量判定模型如下：

QF = A₁f₁+A₂f₂+A₃f₃ +…+A_nf_n+A_n+1, （1），

公式（1）中，f₁,f₂,…为特征检测频率；A₁,A₂,A₃…A_n为铸件工件质量判定模型中的系数，A_n+1为铸件工件质量判定模型中的常数；QF是判定值；

同时，设定判定阈值对铸铁工件质量进行等级划分，每个质量等级给予不同的判定阈值；

（3）、按照步骤（1）得到的特征频率检测点，在现实中待检测铸件工件中找到相应的点作为敲击点，分别敲击各个敲击点使待检测铸件工件产生音频响应，采集每个敲击点产生音频响应时的音频信号；

（4）、将步骤（3）采集得到的各个敲击点的音频信号的采样值分别变换为特征检测频率值，然后将特征检测频率值分别代入至公式（1），计算得到待检测铸铁工件的判定值QF；

（5）、将步骤（4）计算得到的判定值QF,与步骤（4）各个等级的判定阈值进行比较，得到待检测铸铁工件对应的质量等级。

2.根据权利要求1所述的一种音频法的多模态铸铁工件质量的检验方法，其特征在于：步骤（1.2）中，将各阶模态中有重根的模态划分为对称模态，将各阶模态中称不具有重根的模态划份为孤立模态。

3.根据权利要求1所述的一种音频法的多模态铸铁工件质量的检验方法，其特征在于：步骤（1.5）中数量满足要求是指满足步骤（2）中铸件工件质量判定模型输入参数的数量要求。

4.根据权利要求1所述的一种音频法的多模态铸铁工件质量的检验方法，其特征在于：步骤（2）的公式（1）中，系数A₁,A₂,A₃…A_n，以及常数A_n+1均通过大数据学习确定和修正，具体的取多个批次已知质量等级的铸铁工件，获取它们的特征检测频率值并输入至公式（1）中，通过多次迭代学习最终确定和修正系数A₁,A₂,A₃…A_n以及常数A_n+1。