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依据音频无损检测原理，针对某火炮零部件（凸轮轴）硬度与音频参数的非线性映射问题，将ANN网络应用到音频检测中，同时采用改进粒子群算法（MPSO）优化BP神经网络结构和初始权值；MPSO算法把PSO算法的单向搜索变为多向搜索，提高了搜索精度，平衡了局部和全局搜索能力，较好地收敛到最优解，克服了BP网络结构难以确定和易于陷入局部极小值的缺点，实现了不同零部件硬度检测中的样本训练与预测，分别对内推、外推样本进行比较分析；结果表明其适应度逐渐趋子稳定并迅速收敛，精度满足要求。