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铝合金板疲劳微裂纹超声红外成像检测的数值及实验研究 被引量:2
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作者 韩梦 尹嘉雯 +2 位作者 黄军科 李伟 魏勤 《应用声学》 CSCD 北大核心 2022年第5期727-734,共8页
超声红外成像检测技术是一种发展迅速的新型无损检测技术,可用于检测材料表面或近表面的缺陷,由于对缺陷具有选择性加热的特点,近年来备受检测行业的关注。该文在铝合金板中制作疲劳微裂纹,在板中激励声波,裂纹表面因振动摩擦生热,用红... 超声红外成像检测技术是一种发展迅速的新型无损检测技术,可用于检测材料表面或近表面的缺陷,由于对缺陷具有选择性加热的特点,近年来备受检测行业的关注。该文在铝合金板中制作疲劳微裂纹,在板中激励声波,裂纹表面因振动摩擦生热,用红外摄像仪记录板表面温度分布。拍摄的红外图像序列经傅里叶变换后得到的幅值和相位图能清晰显示裂纹的特征,测量到的裂纹长度误差达到4.3%。用有限元模拟超声在板中裂纹处的生热过程,研究板中超声在裂纹处的励热机制。超声激励时间、裂纹表面间摩擦系数和裂纹开口宽度直接影响裂纹处的励热效果,最高温度通常位于裂纹尖端附近。模拟和实验结果均表明超声红外成像检测技术能对板中疲劳微裂纹实现快速检测,提供有效、可信的检测结果。 展开更多
关键词 超声红外成像 微裂纹 励热机制 温度场
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航空发动机涡轮叶片表面裂纹的超声红外热成像检测 被引量:1
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作者 刘竞雄 崔旭东 +2 位作者 马朝阳 张文宾 李文涛 《无损检测》 CAS 2024年第3期5-8,共4页
为了验证超声红外热成像检测方法对航空发动机涡轮叶片表面不同分布类型的微裂纹缺陷的检测可行性及检测效果,采用理论分析和试验结合的方法,通过分析超声红外热成像检测原理,建立超声红外热成像检测系统;对含已知类型裂纹的涡轮叶片进... 为了验证超声红外热成像检测方法对航空发动机涡轮叶片表面不同分布类型的微裂纹缺陷的检测可行性及检测效果,采用理论分析和试验结合的方法,通过分析超声红外热成像检测原理,建立超声红外热成像检测系统;对含已知类型裂纹的涡轮叶片进行超声红外热成像检测,根据试验结果分析该方法的有效性以及裂纹分布对检测结果的影响。结果表明,该方法能够快速判断叶片是否存在缺陷;对于裂纹独立分布的叶片,该方法能够准确检测出裂纹的大小和位置,而对于裂纹弥散分布的叶片,其虽然能快速检测出裂纹分布区域,但难以对裂纹数量做出定量分析。 展开更多
关键词 航空发动机 涡轮叶片 表面裂纹 超声红外成像
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基于超声红外热成像的复合材料表面裂纹识别 被引量:5
3
作者 罗立 王瀚艺 《激光杂志》 北大核心 2020年第12期146-150,共5页
针对复合材料表面裂纹识别精度低、耗时过长等问题,提出了基于超声红外热成像的复合材料表面裂纹识别方法。利用数值分析模拟超声作用下复合材料损伤位置的摩擦生热和热传导过程,分析了温度分布与尺寸对识别结果的影响,根据分析结果建... 针对复合材料表面裂纹识别精度低、耗时过长等问题,提出了基于超声红外热成像的复合材料表面裂纹识别方法。利用数值分析模拟超声作用下复合材料损伤位置的摩擦生热和热传导过程,分析了温度分布与尺寸对识别结果的影响,根据分析结果建立裂纹图像的初始特征,通过映射互关联将特征转换到目标特征信息空间,完成特征信息的解耦映射,提取表面裂纹数据,根据数据得到裂纹的轮廓信息,运用贴合度计算裂纹的宽度和面积,完成裂纹的三维重构,实现复合材料表面裂纹的精准识别。结果表明,本文方法可提升裂纹识别的准确率最高达85%,识别时间短,能够在短时间内获取可靠的识别结果。 展开更多
关键词 超声红外成像 复合材料 裂纹识别 特征提取
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喷涂层下基体疲劳裂纹的超声红外热成像检测 被引量:6
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作者 郭伟 董丽虹 +4 位作者 王海斗 邢志国 冯辅周 高治峰 王博正 《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第12期369-375,共7页
目的验证一种喷涂层下基体疲劳裂纹红外热成像识别方法。方法综合采用理论分析、数值模拟和试验研究相结合的方法,基于热波传导理论分析超声波激励下基体裂纹产生的热波与喷涂层裂纹产生的同频率热波,在向涂层表面传播过程中发生的叠加... 目的验证一种喷涂层下基体疲劳裂纹红外热成像识别方法。方法综合采用理论分析、数值模拟和试验研究相结合的方法,基于热波传导理论分析超声波激励下基体裂纹产生的热波与喷涂层裂纹产生的同频率热波,在向涂层表面传播过程中发生的叠加干涉效应,以及由此导致的表面热波相位偏移现象。采用数值模拟手段研究涂层裂纹热波与基体裂纹热波之间的叠加干涉规律,开展喷涂层下基体疲劳裂纹的超声红外热成像检测试验验证该方法的有效性。结果受到脉冲超声波激励后,基体裂纹与涂层裂纹产生的热波向表面传导过程中会发生叠加干涉效应,并导致涂层表面热波相位发生偏移,低频热波相位偏移现象比高频热波更加明显。结论采用涂层表面热波相位特征识别涂层下基体中的疲劳裂纹是一种可行且高效的方法。 展开更多
关键词 喷涂层 基体疲劳裂纹 超声红外成像 图像处理 热波相位
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复杂型面叶片裂纹的超声红外热成像检测 被引量:20
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作者 寇光杰 杨正伟 +2 位作者 贾庸 张炜 杜莹 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2019年第12期91-99,共9页
复杂型面叶片由于其结构复杂,缺陷检测困难,针对这类叶片的无损检测研究一直是国内外关注的热点。文中基于超声激励下含缺陷介质的摩擦生热模型,分析缺陷处的热流传导,推导了含裂纹叶片简化模型的表面温度场。针对复杂型面叶片裂纹处的... 复杂型面叶片由于其结构复杂,缺陷检测困难,针对这类叶片的无损检测研究一直是国内外关注的热点。文中基于超声激励下含缺陷介质的摩擦生热模型,分析缺陷处的热流传导,推导了含裂纹叶片简化模型的表面温度场。针对复杂型面叶片裂纹处的生热模型,应用有限元方法进行了数值仿真。仿真结果表明,激励时间越长,裂纹缺陷区域温升越大;温升速率随时间增加呈先上升后下降的趋势。利用超声红外热成像检测平台,对含裂纹的汽轮机叶片进行检测。实验结果表明,当预紧力处于100~150 N时,裂纹区域生热最明显,叶片裂纹检测效果最好。基于数值仿真和实验表明,超声红外热成像技术可以有效地检测出复杂型面叶片中的裂纹缺陷,具有一定的工程指导意义和广泛应用前景。 展开更多
关键词 超声红外成像 叶片 裂纹 摩擦生热 数值仿真 实验验证
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超声红外热成像技术在航空发动机叶片裂纹的对比研究 被引量:14
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作者 习小文 苏清风 +3 位作者 袁雅妮 江海军 陈力 魏益兵 《红外技术》 CSCD 北大核心 2021年第2期186-191,共6页
由于航空发动机叶片具有复杂的曲面结构,对服役过程中形成的微小裂纹检测带来了困难,文中采用超声红外热成像技术对航空发动机叶片裂纹实施检测,开展了超声红外热成像技术研究,搭建了超声红外热成像实验平台,并对实际服役过程中产生裂... 由于航空发动机叶片具有复杂的曲面结构,对服役过程中形成的微小裂纹检测带来了困难,文中采用超声红外热成像技术对航空发动机叶片裂纹实施检测,开展了超声红外热成像技术研究,搭建了超声红外热成像实验平台,并对实际服役过程中产生裂纹的航空发动机工作叶片进行检测。超声红外热成像结果与渗透检测、金相检测进行了对比;实验结果表明,对于该航空发动机工作叶片,超声红外热成像技术可以检测出2个裂纹缺陷、1个开口缺陷,采用渗透检测仅检测出1个裂纹缺陷,采用金相显微镜检测发现2个裂纹缺陷,宽度分别约为15μm、0.5μm,与超声红外热成像检测结果一致。对比结果表明超声红外热成像技术可以有效检测出航空发动机复杂曲面的叶片裂纹缺陷。 展开更多
关键词 超声红外成像 渗透检测 金相检测 裂纹检测
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超声红外热成像技术国内研究现状与进展 被引量:4
7
作者 江海军 盛涛 +1 位作者 郑金华 向苹 《红外技术》 CSCD 北大核心 2023年第10期1020-1028,共9页
超声红外热成像技术具有选择性加热、可检测复杂工件裂纹缺陷的优点,是一种具有很大研究价值的无损检测方法。本文介绍了超声红外热成像技术原理与系统组成,并对国内的发展历程、发展现状进行了回顾和总结。重点针对仿真研究、复合材料... 超声红外热成像技术具有选择性加热、可检测复杂工件裂纹缺陷的优点,是一种具有很大研究价值的无损检测方法。本文介绍了超声红外热成像技术原理与系统组成,并对国内的发展历程、发展现状进行了回顾和总结。重点针对仿真研究、复合材料损伤、疲劳裂纹、金属构件裂纹、混凝土零件裂纹应用领域的研究现状进行了详细论述,最后展望了超声红外热成像技术的未来发展趋势。 展开更多
关键词 超声激励 无损检测 裂纹 超声红外成像
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基于超声红外热成像技术的涡轮叶片裂纹检测 被引量:2
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作者 程世扬 苏清风 +3 位作者 袁雅妮 江海军 陈飞 张凯 《无损检测》 CAS 2023年第3期1-5,共5页
使用等离子喷涂工艺对涡轮叶片喷涂镍铬铝钇涂覆层,采用超声红外热成像技术对喷涂前和喷涂后的涡轮叶片进行检测,可以检测到2处裂纹缺陷;采用渗透检测技术只能检测到喷涂前涡轮叶片的1处裂纹缺陷,无法检测出喷涂后涡轮叶片的裂纹缺陷;... 使用等离子喷涂工艺对涡轮叶片喷涂镍铬铝钇涂覆层,采用超声红外热成像技术对喷涂前和喷涂后的涡轮叶片进行检测,可以检测到2处裂纹缺陷;采用渗透检测技术只能检测到喷涂前涡轮叶片的1处裂纹缺陷,无法检测出喷涂后涡轮叶片的裂纹缺陷;最后对喷涂后的涡轮叶片进行剖析和金相显微镜检测,发现2处裂纹缺陷,验证了超声红外热成像技术对含涂覆层涡轮叶片裂纹检测的有效性。对比试验表明,超声红外热成像技术可检测喷涂前和喷涂后涡轮叶片的裂纹缺陷。 展开更多
关键词 超声红外成像 涡轮叶片 裂纹检测 超声激励
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泵塔区钢结构焊缝表面缺陷的超声红外热成像检测 被引量:3
9
作者 杨忠华 付泽宇 付海霞 《无损检测》 CAS 2021年第11期53-57,共5页
利用超声红外热成像装置采集焊缝图像,通过灰度化、消噪以及增强对焊缝图像进行预处理,利用卷积神经网络提取图像的特征向量,并用决策树多分类器模型对缺陷进行分类识别。试验结果表明,该检测技术很好地完成了泵塔区钢结构焊缝表面缺陷... 利用超声红外热成像装置采集焊缝图像,通过灰度化、消噪以及增强对焊缝图像进行预处理,利用卷积神经网络提取图像的特征向量,并用决策树多分类器模型对缺陷进行分类识别。试验结果表明,该检测技术很好地完成了泵塔区钢结构焊缝表面缺陷的无损检测,检测精度较高,为及时修复泵塔区的钢结构焊缝缺陷提供了条件。 展开更多
关键词 超声红外成像 泵塔区 钢结构焊缝 表面缺陷
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基于超声红外热波成像的桥梁结构损伤识别方法 被引量:1
10
作者 蔡亮 《现代交通技术》 2022年第6期55-59,共5页
基于超声红外热波成像技术,对桥梁结构损伤识别方法开展研究。以配置桥梁全结构序列数据信息表为基础,构建超声红外热波成像数学模型;基于有限元修正计算,实现桥梁结构损伤识别。试验以实际运行中的某大跨度大桥为测试对象,分别选择两... 基于超声红外热波成像技术,对桥梁结构损伤识别方法开展研究。以配置桥梁全结构序列数据信息表为基础,构建超声红外热波成像数学模型;基于有限元修正计算,实现桥梁结构损伤识别。试验以实际运行中的某大跨度大桥为测试对象,分别选择两种现有方法与所研究方法进行对比,两组现有方法的识别结果与实际数据有出入,而所研究的方法可在0.1 s内完成对损伤次数的识别,且损伤长度的识别结果与实际数据一致,这种方法能提高识别的准确程度,具有良好的应用效果。 展开更多
关键词 超声红外热波成像 桥梁结构 损伤识别 有限元修正
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新型超声红外热像无损检测实验系统研制 被引量:5
11
作者 徐长航 谢静 +2 位作者 周乃望 宫旭梅 陈国明 《实验技术与管理》 CAS 北大核心 2016年第10期71-75,共5页
设计并实现了一套适于教学使用的新型结构无损检测实验系统,介绍了实验原理和实验系统的设计。该实验系统以低功率压电陶瓷换能器为核心构建硬件系统。教学实践表明,该实验系统在获得良好实验效果的同时,具有实验装置安装方便、实验内... 设计并实现了一套适于教学使用的新型结构无损检测实验系统,介绍了实验原理和实验系统的设计。该实验系统以低功率压电陶瓷换能器为核心构建硬件系统。教学实践表明,该实验系统在获得良好实验效果的同时,具有实验装置安装方便、实验内容设置灵活和实验风险较小且可控等优点,有效解决了传统超声红外热像实验系统在教学应用方面的不足,为学生学习掌握超声红外热像无损检测技术提供了先进、适用的教学手段和实验条件。 展开更多
关键词 无损检测 缺陷检测 超声红外成像 压电陶瓷换能器
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超声弱冲击能量导向激励装置设计与红外热像检测 被引量:2
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作者 许章菁 刘志平 +1 位作者 杜勇 吴昊 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第12期1387-1394,共8页
超声变幅杆与碳纤维复合材料复杂结构件表面的接触为线接触,激励检测时,耦合效率低、接触应力集中,易出现二次损伤。基于惠更斯原理及双源干涉增强效应,提出一种面接触双源激励能量导向装置设计方法。使用ABAQUS建立有限元模型,分析激... 超声变幅杆与碳纤维复合材料复杂结构件表面的接触为线接触,激励检测时,耦合效率低、接触应力集中,易出现二次损伤。基于惠更斯原理及双源干涉增强效应,提出一种面接触双源激励能量导向装置设计方法。使用ABAQUS建立有限元模型,分析激励装置尺寸及激励方式对圆管损伤温升的影响,确定了曲面双源装置设计参数,并进行了实验验证。实验结果表明,裂纹损伤最大温升增幅约为35.8%,曲面双源激励装置能够避免应力集中,有效降低二次损伤风险。 展开更多
关键词 超声红外成像 碳纤维复合材料 面接触 裂纹 层合板冲击损伤
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编织复合材料低速冲击损伤超声热成像检测 被引量:2
13
作者 李胤 宋远佳 +2 位作者 江海军 陈飞 张凯 《红外技术》 CSCD 北大核心 2023年第8期876-883,共8页
编织复合材料低速冲击损伤主要为内部的分层损伤,采用目视检测无法有效检测损伤,损伤使得结构承载能力严重降低,威胁编织复合材料构件的安全使用。本文使用超声红外热成像技术对编织复合材料低速冲击损伤进行无损检测研究,使用10J、20J... 编织复合材料低速冲击损伤主要为内部的分层损伤,采用目视检测无法有效检测损伤,损伤使得结构承载能力严重降低,威胁编织复合材料构件的安全使用。本文使用超声红外热成像技术对编织复合材料低速冲击损伤进行无损检测研究,使用10J、20J、30J、40J、50J的冲击能量制作了5个试件。对超声激励过程的温升曲线、空间温度曲线进行了详细分析;对比不同冲击能量试件发现,低速冲击下损伤主要是内部损伤,冲击能量越大,损伤区域越大,且损伤具有延展性。采用曲线分类算法对损伤区域进行了定量识别,发现编织复合材料损伤面积和冲击能量成线性关系。 展开更多
关键词 超声红外成像 编织复合材料 低速冲击损伤 无损检测
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复合材料低速冲击损伤超声红外热波检测能力评估 被引量:20
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作者 李胤 田干 +2 位作者 杨正伟 张炜 罗文源 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第5期1124-1130,共7页
为评估超声红外热成像对复合材料低速冲击损伤的检测能力,提出了评估流程和评估标准。设计并制作了复合材料层合板,分别采用超声红外热成像和超声C扫描两种方法对不同冲击能量下的冲击损伤进行了检测研究,以超声C扫描结果作为参照,对比... 为评估超声红外热成像对复合材料低速冲击损伤的检测能力,提出了评估流程和评估标准。设计并制作了复合材料层合板,分别采用超声红外热成像和超声C扫描两种方法对不同冲击能量下的冲击损伤进行了检测研究,以超声C扫描结果作为参照,对比分析了超声红外热成像的检测结果并对损伤大小进行了定量识别。结果表明:超声红外热成像不仅能够对冲击损伤进行准确的定位,还能有效地检测出冲击引起的纤维断裂、基体开裂和分层等具体的损伤形式,检测速度快,非常适合用于在线检测;与超声C扫描相比,超声热成像方法对冲击损伤大小的识别误差小于6%,检测精度较高,满足检测要求。 展开更多
关键词 超声红外成像 复合材料 低速冲击损伤 超声C扫描 检测能力评估
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超声热成像对含曲率TC4结构表面裂纹的检测仿真 被引量:8
15
作者 贾庸 张瑞民 +2 位作者 张炜 刘继方 杨正伟 《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第10期302-308,共7页
目的针对含曲率TC4结构的表面裂纹,在分析超声红外热成像检测原理的基础上,进行有限元仿真模拟,研究激励条件对检测效果的影响规律,得到最佳激励参数。方法首先,设置不同激励幅值、激励频率、激励时间及激励位置等多组方案进行仿真计算... 目的针对含曲率TC4结构的表面裂纹,在分析超声红外热成像检测原理的基础上,进行有限元仿真模拟,研究激励条件对检测效果的影响规律,得到最佳激励参数。方法首先,设置不同激励幅值、激励频率、激励时间及激励位置等多组方案进行仿真计算。然后基于仿真优化出的最佳激励方案,对含表面裂纹的某航空发动机叶片进行检测,证明仿真结果的准确性。结果在超声激励过程中,裂纹缺陷区域与非缺陷区域的温差逐渐上升,并在激励结束时达到最大表面温差。随着激励幅值的增加,最大表面温差逐渐上升,上升速率逐渐减小;随着激励频率的增加,最大表面温差逐渐上升,上升速率逐渐增大;随着激励时间的增加,最大表面温差逐渐上升,80 ms后逐渐趋于定值。在裂纹扩展方向上,超声激励施加在构件中央时,检测效果最佳;在垂直于裂纹扩展方向上,超声激励施加在裂纹正下方时,检测效果较差,激励源向两侧移动10~20 mm时,检测效果最佳。通过对含表面裂纹的某航空发动机叶片进行检测试验,可以清晰地看到裂纹信息,检测效果较好,表明仿真结果可靠。结论研究成果有效地揭示了激励幅值、激励频率、激励时间及激励位置对检测效果的影响规律,为超声红外热成像技术检测含曲率结构表面裂纹的优化奠定了理论基础。 展开更多
关键词 钛合金TC4 含曲率结构 表面裂纹 超声红外成像 检测仿真 叶片
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超声激励下不同预紧力作用的裂纹生热建模 被引量:3
16
作者 杨正伟 寇光杰 +3 位作者 周伟 李胤 朱杰堂 张炜 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2020年第S01期90-96,共7页
为揭示超声红外热成像检测中缺陷区域的生热机理,考虑预紧力对缺陷生热的影响,采用裂纹试件开展了预紧力分别为100、150、200 N的检测试验,发现裂纹区域温度与预紧力正相关,裂纹两端的生热量明显高于裂纹中段,尖端热斑最明显,且不同预... 为揭示超声红外热成像检测中缺陷区域的生热机理,考虑预紧力对缺陷生热的影响,采用裂纹试件开展了预紧力分别为100、150、200 N的检测试验,发现裂纹区域温度与预紧力正相关,裂纹两端的生热量明显高于裂纹中段,尖端热斑最明显,且不同预紧力下圆形热斑最明亮。基于单自由度有阻尼位移激励系统和热源温度场叠加法建立了超声激励下裂纹生热的简易数学模型,通过计算参考点P1和裂纹尖端点P2的温度变化,发现P1点温度变化与试验结果一致,随着预紧力增大,P2点的计算结果与试验温升曲线拟合误差减小,且温升速率变化逐渐趋于一致。该模型能够较好地描述裂纹的生热过程,为超声红外热成像检测的加载参数优化提供了模型基础,具有一定的理论意义与工程价值。 展开更多
关键词 生热机理 裂纹 预紧力 超声红外成像
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航空发动机叶片裂纹检测技术及应用分析 被引量:6
17
作者 何嘉辉 张栋善 +2 位作者 赵成 郭道胜 陈星州 《内燃机与配件》 2020年第15期151-152,共2页
航空发动机由于其结构复杂、叶片级数多而难以对裂纹等缺陷进行检测,最常用的传统检测方法如孔探法无法高效的对叶片表面进行诊断,因此我国航空发动机叶片的无损检测一直是行业发展的重点。本文旨在验证超声红外热成像技术是否适用于航... 航空发动机由于其结构复杂、叶片级数多而难以对裂纹等缺陷进行检测,最常用的传统检测方法如孔探法无法高效的对叶片表面进行诊断,因此我国航空发动机叶片的无损检测一直是行业发展的重点。本文旨在验证超声红外热成像技术是否适用于航空发动机叶片裂纹的检测,通过采集受到超声激励后的材料表面的温度变化,进而对材料表面进行初步的定损。结果证明,该技术可以准确的采集到材料表面的热成像图并对裂纹等损伤进行有效判定。 展开更多
关键词 无损检测 航空发动机叶片 超声红外成像 损伤检测
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Study on improving blood flow with korean red ginseng substances using digital infrared thermal imaging and doppler sonography:randomized,double blind,placebo-controlled clinical trial with parallel design 被引量:7
18
作者 Jaehui Kang Namhun Lee +1 位作者 Yochan Ahn Hyun Lee 《Journal of Traditional Chinese Medicine》 SCIE CAS CSCD 2013年第1期39-45,共7页
OBJECTIVE: To examine ginseng for improving people. the efficacy of Korean red blood flow in healthy METHODS: Participants were randomized and treated with 1500 mg of Korean red ginseng extract or placebo for 8 wee... OBJECTIVE: To examine ginseng for improving people. the efficacy of Korean red blood flow in healthy METHODS: Participants were randomized and treated with 1500 mg of Korean red ginseng extract or placebo for 8 weeks. The effect of Korean red ginseng was evaluated by digital infrared thermal images, and Doppler sonography, and blood test. RESULTS: Imbalance Forty subjects completed the protoco n local thermal distribution was significantly decreased in the Korean red ginseng group confirmed by digital infrared thermal images. Doppler sonography showed no significant change in maximum and average rates of blood circulation in single or complex areas. Blood analyses for coagulation and lipid metabolism factors revealed no significant changes. No abnormal reactions to the Korean red ginseng were observed. CONCLUSION: Digital infrared thermal imaging showed that the temperature deviation in the whole body decreased safely in the Korean red ginseng group, which mitigated the body- temperature imbalance. This result suggests that the Korean red ginseng improves blood circulation in the human body. 展开更多
关键词 Radix et rhizome ginseng rubra Bloodcirculation Body temperature Ultrasonography doppler Infrared thermal imaging Double-blindmethod
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NIR-Ⅱ fluorescence visualization of ultrasound-induced blood–brain barrier opening for enhanced photothermal therapy against glioblastoma using indocyanine green microbubbles 被引量:5
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作者 Simin Liang Dehong Hu +5 位作者 Guofeng Li Duyang Gao Fei Li Hairong Zheng Min Pan Zonghai Sheng 《Science Bulletin》 SCIE EI CAS CSCD 2022年第22期2316-2326,共11页
Focused ultrasound(FUS)-induced blood–brain barrier(BBB) opening is crucial for enhancing glioblastoma(GBM) therapies. However, an in vivo imaging approach with a high spatial–temporal resolution to monitor the BBB ... Focused ultrasound(FUS)-induced blood–brain barrier(BBB) opening is crucial for enhancing glioblastoma(GBM) therapies. However, an in vivo imaging approach with a high spatial–temporal resolution to monitor the BBB opening process in situ and synchronously is still lacking. Herein, we report the use of indocyanine green(ICG)-dopped microbubbles(MBs-ICG) for visualizing the FUS-induced BBB opening and enhancing the photothermal therapy(PTT) against GBM. The MBs-ICG show bright fluorescence in the second near-infrared window(NIR-II), ultrasound contrast, and ultrasound-induced size transformation properties. By virtue of complementary contrast properties, MBs-ICG can be successfully applied for cerebral vascular imaging with NIR-II fluorescence resolution of ~168.9 lm and ultrasound penetration depth of ~7 mm. We further demonstrate that MBs-ICG can be combined with FUS for in situ and synchronous visualization of the BBB opening with a NIR-II fluorescence signal-tobackground ratio of 6.2 ± 1.2. Finally, our data show that the MBs-ICG transform into lipid-ICG nanoparticles under FUS irradiation, which then rapidly penetrate the tumor tissues within 10 min and enhance PTT in orthotopic GBM-bearing mice. The multifunctional MBs-ICG approach provides a novel paradigm for monitoring BBB opening and enhancing GBM therapy. 展开更多
关键词 NIR-II fluorescence imaging ULTRASOUND Blood-brain barrier Brain tumor Photothermal therapy
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