[發明專利]一種音頻法的多模態鑄鐵工件質量的檢驗方法

在審

• 申請號: 202010582110.9
• 申請日: 2020-06-23
• 公開（公告）號: CN111751452A
• 公開（公告）日: 2020-10-09
• 發明（設計）人: 徐從裕
• 申請（專利權）人: 徐從裕
• 主分類號: G01N29/44
• 分類號: G01N29/44;G01N29/12
• 代理公司: 安徽合肥華信知識產權代理有限公司 34112
• 代理人: 張果果

本發明公開了一種音頻法的多模態鑄鐵工件質量的檢驗方法，首先給出鑄鐵工件的各階模態的性質及對應的模態頻率，經優化選擇后，確定出音頻法的兩個或兩個以上的特征檢測頻率，之后再通過本發明的判定模型給出鑄鐵工件質量的判定值，該判定值能夠對鑄鐵工件質量的等級進行劃分。本發明從有限元模態分析入手，從理論上給出音頻法的多模態檢測頻率點及判定模型，解決了目前音頻法檢測技術存在的問題，本發明不僅適合鑄鐵工件的產品質量檢驗，也適合鑄銅、鑄鋁或其它金屬工件的產品質量檢驗。

技術領域

本發明涉及金屬工具質量檢測方法領域，具體是一種音頻法的多模態鑄鐵工件質量的檢驗方法。

背景技術

目前鑄造企業配置最多的是“金相法”檢測儀器，“金相法”檢測儀器通過斷面顯微圖像分析得出鑄鐵工件質量，檢測結果準確，但需要制樣、腐蝕、拋光、顯微觀查等過程，因此“金相法”只適用于抽樣檢測。由于鑄鐵工件凝固順序不同和取樣部位不同，“金相法”的檢測結果與整個鑄鐵工件的金相組織相差較大，因此“金相法”的檢測結果無法反映出整個鑄鐵工件的質量，這也是“金相法”抽樣檢測的局限性。 超聲波檢測儀雖然不需要對鑄鐵工件進行制樣，但對被測件表面光潔度要求很高，得出的結果也只能反映出鑄鐵工件的局部質量高低，對一些表面粗糙的鑄鐵工件，則需要進行表面的加工打磨，適用范圍有限。

音頻法檢測對鑄鐵工件表面沒有要求，音頻檢測簡單易行，通過對鑄鐵工件的激勵響應，提取出能夠反映鑄鐵工件質量的音頻信號，并根據音頻信號的頻率值大小，實現對鑄鐵工件質量等級的劃分。目前，對音頻法的音頻信號提取，一般通過實驗法，即在多個響應頻率中，選擇其中的一個響應頻率作為鑄鐵工件質量的判斷依據，但此時的鑄鐵工件響應頻率不能作為判定頻率，這是由于該響應頻率還受到鑄鐵工件重量波動的影響，需要通過重量修正才能得到所需要的判定頻率。由于各響應頻率的重量修正系數都是不同的，且鑄鐵工件加工前和加工后的重量修正系數也是不同的，因此在采用音頻法之前，選取的鑄鐵工件響應頻率對應的重量修正系數還需要事先進行標定。

發明內容

本發明的目的是提供一種音頻法的多模態鑄鐵工件質量的檢驗方法，以解決現有技術音頻法檢測對鑄鐵工件時存在的的問題。

為了達到上述目的，本發明所采用的技術方案為：

一種音頻法的多模態鑄鐵工件質量的檢驗方法，其特征在于：包括以下步驟：

（1）、選取待檢測鑄鐵工件的特征檢測頻率點，具體步驟如下：

（1.1）、構建待檢測鑄鐵工件的模型，并將模型導入到有限元分析軟件中，利用有限元模態分析模塊對模型進行模態分析，并對待檢測鑄鐵工件對應的模型進行網絡化劃分；

（1.2）、通過步驟（1.1）對待檢測鑄鐵工件的模型進行模態分析，確定模型各階模態的性質，將模型的各階模態劃分為對稱模態和孤立模態；

（1.3）、將按步驟（1.2）劃分至對稱模塊的各階模態、劃分至孤立模態中的各階模態，分別根據模態頻率值從小到大進行排序；

（1.4）、從孤立模態排序后的模態頻率中，優先選取響應幅值大的模態頻率作為特征檢測頻率；

（1.5）、判斷步驟（1.4）得到的特征檢測頻率數量是否滿足要求，若不滿足要求則從對稱模態排序后的模態頻率中，優先選擇對稱模態頻率差值大、且響應幅值大的一個模態頻率作為特征檢測頻率，以補充步特征檢測頻率數量，重復該過程直至補充后特征檢測頻率的數量滿足要求；

（1.6）、根據選擇的特征檢測頻率，確定特征檢測頻率在網絡化的待檢測鑄鐵工件模型上的對應點位置，并以確定的各點作為特征檢測頻率點；

（2）、構建鑄件工件質量判定模型如下：