随着社会的发展,人们对于“安全性”的要求日益增长。球墨铸铁作为应用越来越广泛的金属材料较其他铸铁具有更好的强度、韧性、硬度、塑性等机械性能,综合性能接近于钢。球墨铸铁在质量不达标的情况下被应用到工程中,对企业运营和人们生活安全有着潜在威胁。影响球墨铸铁质量的一个重要因素就是其内部石墨分子的形态和分布情况,即球化率。因此,提高球化率的检测等级有着非常重要的意义。随着检测方法和分析方法的不断进步,球化率的检测手段也推陈出新。目前球化率检测方法有金相检测方法、Bezier轮廓拟合方法、热分析法、超声波检测方法等。为实现球墨铸铁球化率的在线检测和避免检测原理带来的误差,本文提出一种基于音频激励分析的球化率检测方法。1、球化率大小的重要表征量为弹性模量,而弹性模量对待测件的各阶固有频率有着显著影响,因此可通过对待测件的各阶固有频率和球化率进行标定,建立关系。2、本文通过ANSYS有限元仿真了球墨铸铁待测件的前9阶模态振型,分析弹性模量和质量对各阶固有频率的影响,并对质量差异引起的频率变化进行补偿。3、以MATALB为主控平台,通过控制USB控制的继电器的通断实现对待测件的激励,同时控制拾振器对音频进行采集分析,包括加窗、补零、FFT、去噪滤波等。4、在激励点的选取上,提出了一种有限元激励点优化方法,结合各阶振型特点、固有频率及模态激励理论,选取优化激励点,有效提取出关注的模态频率和分辨相邻模态频率,为音频球化率在线检测的激励点选取提供了新的理论依据。本文根据通过实验获取的大数据和有限元仿真分析数据进行分析类比,提出球化率差异评估算法,只需根据标定结果即可准确评估球化率大小。试验结果表明,音频球化率检测方法速度快,适用于铸造行业的全检需求,且具有良好的重复性。