技術(shù)特征：

1.一種剔除曲面擴(kuò)散影響的金屬晶粒尺寸超聲衰減評價方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟：

S11、通過不同熱處理制備形狀相同但具有不同平均晶粒尺寸的平面標(biāo)定試塊，通過相同條件熱處理制備形狀不同但具有相同平均晶粒尺寸的曲面測試試塊，采集標(biāo)定及曲面試塊的超聲回波信號，利用一次及二次底波信號提取各個試塊的超聲總衰減譜，使用金相法測定并記錄各標(biāo)定試塊及測試試塊的晶粒尺寸；

S12、運(yùn)用多元高斯聲束理論建立不考慮散射衰減的擴(kuò)散衰減計算模型，利用所建立擴(kuò)散衰減計算模型計算所述步驟S11得到的各標(biāo)定試塊及測試試塊的擴(kuò)散衰減譜；

S13、在所述步驟S11得到的超聲總衰減譜中剔除所述步驟S12得到的擴(kuò)散衰減譜分量，得到所述步驟S11得到的各標(biāo)定試塊及測試試塊的真實(shí)散射衰減譜，結(jié)合所述步驟S11得到的標(biāo)定試塊的金相法晶粒尺寸，計算各個頻率的晶粒尺寸評價函數(shù)；

S14、利用所述步驟S13得到的各個頻率的晶粒尺寸評價函數(shù)，建立晶粒尺寸多頻加權(quán)評價模型；

S15、利用所述步驟S14得到的晶粒尺寸多頻加權(quán)評價模型，對各個曲面測試試塊進(jìn)行晶粒尺寸評價。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟S12具體為：

S21、如圖2所示，運(yùn)用高斯聲束模型求解探頭接收到的一次底波BW1及二次底波BW2的質(zhì)點(diǎn)振動速度和，求解過程中需要考慮以下影響因素：聲束在水-被測試塊界面、試塊-水界面的透射系數(shù)T₁₂和T₂₁，在工件-水界面的反射系數(shù)R₂₁，探頭到被測試塊表面的距離W，被測試塊厚度h和被測試塊上下曲面曲率半徑的r₁、r₂；

S22、利用所述步驟S21得到的一次底波BW1及二次底波BW2的質(zhì)點(diǎn)振動速度和，對探頭晶片各點(diǎn)處的聲壓進(jìn)行面積分，則探頭接收的一次底波BW1和二次底波BW2聲束平均聲壓分別為

(1)

(2)

式中，ρ為水的密度，為超聲波在水中傳播速度，S為接收探頭的晶片有效面積，為探頭接收的一次底波BW1聲束平均聲壓，探頭接收的二次底波BW2聲束平均聲壓；

S23、運(yùn)用所述步驟S22得到的探頭接收的一次底波BW1和二次底波BW2聲束平均聲壓和，求出被測試塊一次底波BW1對二次底波BW2的擴(kuò)散衰減譜為

(3)

式中，s(f)為檢測系統(tǒng)的系統(tǒng)函數(shù)，為一次底波BW1的聲彈性傳遞函數(shù)，為二次底波BW2的聲彈性傳遞函數(shù)，為試塊一次底波BW1對二次底波BW2的擴(kuò)散衰減譜。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟S3具體為：

S31、利用所述步驟S23得到的一次底波BW1對二次底波BW2的擴(kuò)散衰減譜，計算被測試塊的真實(shí)散射衰減譜為

(4)

式中，α(f)為被測試塊的真實(shí)衰減譜，α_total(f) 為被測試塊的超聲總衰減譜；

S32、根據(jù)步驟S11所選取探頭的有效頻率區(qū)間，選取頻率f_i，計算頻率f_i下的晶粒尺寸衰減評價函數(shù)為

(5)

式中，D_i為被測試塊的晶粒尺寸，α(f_i)為被測試塊在頻率f_i的真實(shí)衰減值，為頻率f_i下的晶粒尺寸衰減評價函數(shù)。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟S14具體方法為：選取的f_i等距分布在區(qū)間[f₁, f_n]，對應(yīng)修正后的衰減系數(shù)為[α(f₁),α(f_n)]，利用所述步驟S32得到的頻率f_i下的晶粒尺寸衰減評價函數(shù)，測試試塊晶粒尺寸的評價模型為

(6)

式中，w_i為各頻率下的晶粒尺寸評價函數(shù)的歸一化權(quán)值，且滿足。