[发明专利]一种基于多参数的合金晶粒尺寸的确定方法及确定系统

权利要求书

1.一种基于多参数的合金晶粒尺寸的确定方法，其特征在于，所述确定方法包括：

获取各个实验样本的超声定点扫描信号、平均厚度值及平均晶粒尺寸值；

根据所述平均厚度值及所述超声定点扫描信号确定每个所述实验样本的各个超声检测参数值；

根据相关性度量准则确定各个有效超声检测参数，其中，各个与所述有效超声检测参数对应的超声检测参数值与所述平均晶粒尺寸值的相关系数大于第一相关性阈值，且各个与所述有效超声检测参数对应的超声检测参数值之间的相关系数小于第二相关性阈值，所述有效超声检测参数的数量大于或等于2；

根据各个所述有效超声检测参数建立晶粒尺寸软测量模型，具体包括：根据各个有效超声检测参数构造多维有效参数向量；构造降维映射函数，并采用所述降维映射函数将所述多维有效参数向量降成单维有效参数；对所述单维有效参数进行归一化处理，获得归一化单维有效参数；构造第一拟合函数，所述第一拟合函数的因变量为平均晶粒尺寸，所述第一拟合函数的自变量为归一化单维有效参数；对所述第一拟合函数进行逆变换，获得第二拟合函数，所述第二拟合函数的因变量为归一化单维有效参数，所述第二拟合函数的自变量为平均晶粒尺寸；以所述第二拟合函数与所述归一化单维有效参数的平均绝对误差最小为目标，构造优化函数；采用遗传算法求解所述优化函数，获得使所述平均绝对误差最小的最优降维系数和最优拟合系数，其中，所述最优降维系数为所述降维映射函数的最优系数，所述最优拟合系数为所述第一拟合函数的最优系数；将所述最优拟合系数代入所述第一拟合函数，获得晶粒尺寸软测量模型；

采用所述晶粒尺寸软测量模型确定被测合金的晶粒尺寸。

2.根据权利要求1所述的确定方法，其特征在于，所述根据所述平均厚度值及所述超声定点扫描信号确定所述实验样本的各个超声检测参数值，具体包括：

提取所述超声定点扫描信号的表面回波峰值A_S、与所述表面回波峰值对应的时间t_S、一次底面回波峰值A_B1、与所述一次底面回波峰值对应的时间t_B1、二次底面回波峰值A_B2、与所述二次底面回波峰值对应的时间t_B2；

根据公式：确定各个测量点的纵波声速，其中，C_L表示纵波声速，L表示实验样本的平均厚度值；

根据各个所述纵波声速确定声速平均值和声速标准偏差；

根据公式：确定各个测量点的衰减系数，其中，α表示衰减系数；

根据各个所述衰减系数确定衰减系数平均值和衰减系数标准偏差；

截取所述超声定点扫描信号中一次底面回波和二次底面回波之间的背散射信号；

对所述背散射信号进行经验模态分解，获得各阶固有模态函数；

根据公式：计算各阶固有模态函数的波形维数，其中，F_SHA(i)表示第i阶固有模态函数的波形维数，u_i(t)表示第i阶固有模态函数，n表示信号长度，t表示采样点序号；

根据公式：计算各阶固有模态函数的平均功率，其中，ω_i表示第i阶固有模态函数的平均功率；

提取所述超声定点扫描信号的基波幅值A₀和二次谐波幅值A₂；

根据公式：计算相对非线性系数β′。

3.根据权利要求1所述的确定方法，其特征在于，所述根据相关性度量准则确定各个有效超声检测参数具体包括：

采用皮尔森相关系数分析方法分别计算每个实验样本的平均晶粒尺寸值与所述每个实验样本的各个超声检测参数值的相关系数，获得各个尺寸-参数相关系数；

选择尺寸-参数相关系数大于第一相关性阈值的超声检测参数值对应的超声检测参数作为初选超声检测参数；

采用皮尔森相关系数分析方法分别计算每个实验样本的各个初选超声检测参数互相之间的相关系数，获得各个初选超声检测参数对的相关系数；

选择初选超声检测参数对的相关系数小于第二相关性阈值的初选超声检测参数对作为有效超声检测参数对，对应各个所述有效超声检测参数对的各个初选超声检测参数为有效超声检测参数。