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AIP会议录 [AIP出版社《2019年用于新技术与可靠结构的具有层级结构先进材料国际会议论文集》- 俄罗斯托木斯克（2019年10月1-5日）] 《2019年用于新技术与可靠结构的具有层级结构先进材料国际会议论文集》- 超细晶不锈钢、铜及铝合金严重摩擦的红外热成像检测
摘要： 摩擦生热是决定滑动摩擦条件稳定性的重要因素，因此在采用超细晶材料进行摩擦学应用时必须予以考虑。必须研究这些材料在摩擦滑动条件下的热稳定性，首要方法是确定磨损表面下方的温度分布。为此，我们使用安装在摩擦实验装置上的红外热像仪，并选取三种不同导热系数的材料作为试样：AISI 321不锈钢、5052铝合金和C11000铜。结果表明，即使实测温度低于标准再结晶起始温度，由于严重的摩擦诱发次表面变形，再结晶仍可能发生。
关键词： 红外热成像、滑动摩擦、再结晶、热稳定性、超细晶材料
更新于2025-09-16 10:30:52
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通过红外热成像技术在大鼠带蒂穿支岛状皮瓣模型中可视化肉毒毒素A的药物预处理效应
摘要： 背景：手术延迟可改善皮瓣存活率，促进血管扩张、新生血管形成及血管重构。实验表明A型肉毒毒素对带蒂皮瓣存活也有类似积极作用。但该毒素能否将窒息吻合转化为真性吻合，以及确定最佳皮瓣转移时机的方法尚不明确。 方法：将154只Sprague-Dawley大鼠分为对照组、生理盐水注射组（3组）及A型肉毒毒素注射组（3组），按注射时间（皮瓣切取前2、3、4周）划分。每只大鼠单侧背部标记11×3cm带蒂皮瓣。切取前通过红外热成像、尸检动脉造影、CD31免疫组化染色及酶联免疫吸附试验评估供区皮瓣。术后第7天测量皮瓣存活面积百分比。 结果：对照组和生理盐水组红外热成像显示皮瓣上存在三个独立白色热区被红色区域分隔，而A型肉毒毒素组呈现连续白色条带。A型肉毒毒素组皮瓣存活面积、皮瓣表面温度、窒息区可识别血管数量、微血管密度及血管内皮生长因子浓度均显著提高。 结论：A型肉毒毒素能将窒息吻合转化为真性吻合，其预处理效应不会随时间增强；当红外热成像显示皮瓣上存在连续白色条带时，是实施皮瓣转移的适宜时机。
关键词： 带蒂穿支岛状皮瓣、皮瓣成活率、手术延迟、A型肉毒毒素、红外热成像
更新于2025-09-12 10:27:22
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利用机器学习方法通过热红外成像进行光伏缺陷分类
摘要： 本研究探讨了在南非环境下，利用热红外图像检测和分类有缺陷光伏组件的深度学习与基于特征的方法。研究表明，VGG-16和MobileNet模型在缺陷分类方面表现良好。采用尺度不变特征变换(SIFT)描述符结合随机森林分类器来识别有缺陷的光伏组件。该方法的应用有望降低当前缺陷分类方法的成本。
关键词： 光伏，尺度不变特征变换，机器学习，缺陷分类，随机森林，深度学习，支持向量机，缺陷检测，红外热成像
更新于2025-09-12 10:27:22
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振荡频率和焦点直径对高强度钢激光焊接熔池几何形状及温度场的影响
摘要： 由于已知熔池几何形状和热机械应变会影响凝固裂纹的形成，本文研究了叠加光束振荡对这些特性的影响。在此背景下，通过红外热成像技术确定了振荡频率和焦点直径对熔池及温度场的影响。结果表明：较大焦点直径会使熔池尺寸增大，而较高振荡频率能使焊缝边缘形状更加均匀。
关键词： 红外热成像、光束振荡、激光束焊接、凝固条件、温度场、熔池几何形状、高强度钢
更新于2025-09-12 10:27:22
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基于飞行激光扫描热成像的增材制造钛合金假体缺陷检测
摘要： 金属增材制造如今已成为汽车、航空航天、国防和医疗领域前沿应用的成熟技术。由于金属增材沉积本质上是逐层堆积材料的焊接方法，容易产生气孔、裂纹、夹杂和未熔合等缺陷。事实上，增材制造部件中常出现层间与层内缺陷。但考虑到典型终端应用场景及金属增材制造部件的高昂成本，该技术几乎必须实现"零缺陷"目标。将完整性评估纳入增材制造流程，可在部件完工前及时采取纠正措施。虽然业界已投入精力研发高效的过程缺陷检测技术，但现有常规无损检测(NDT)方法仍未能完全满足需求。本研究通过实验评估飞秒激光扫描热成像技术在钛合金髋臼杯假体增材制造件（含人工缺陷）上的缺陷检测效能。所扫描的粗糙表面为增材制造工艺的典型遗留状态，此举旨在验证NDT检测技术在真实工况下的有效性，并探讨了该技术的潜在优势与局限性。
关键词： 红外热成像、激光热成像、增材制造、缺陷敏感性
更新于2025-09-12 10:27:22
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多频与多速激光锁相热成像方法在金属裂纹深度评估中的比较
摘要： 提出了两种采用激光激励的锁相热成像原创方法，用于非接触式估算金属中开放裂纹深度。第一种方法使用调制点热源，特别适用于复杂结构研究；第二种方法采用连续移动热源，适用于均匀结构扫描。两种方法均基于同步热源热扩散区域内裂纹引起的热扩散特性变化，通过提取不同调制频率或热源扫描速度下表面温度图像的裂纹热特征信号，根据表征热扩散长度的参量进行分析，从而实现裂纹深度的局部评估。实验结果表明，主动式锁相热成像技术作为非接触测量工具，在评估最大3毫米深度的裂纹方面具有显著应用潜力。
关键词： 红外热成像、裂纹尺寸测量、无损检测、激光加热、裂纹深度、锁相热成像
更新于2025-09-12 10:27:22
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激光切割机的热成像监测
摘要： 计算机数控（CNC）激光切割工具因其更高的精度、非接触式加工、更高生产率和更低能耗，正发展成为传统切割系统的替代方案。研究人员采用红外相机监测钢板的激光切割过程。尽管该过程非常复杂，但为了解释红外相机实验测得的温度场，仍提供了点热源沿钢板表面单方向移动时在钢板上产生的温度场的解析解。
关键词： 机械性能、激光切割机、红外热成像
更新于2025-09-11 14:15:04
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低强度激光疗法对健康个体与痉挛个体肱二头肌肌肉疲劳影响的分析
摘要： 背景：肌肉疲劳由生化改变引发，这些改变会改变肌肉收缩的力学特性，导致收缩性能出现负面变化。目前已有多种方法被研究用于缓解这一状况，其中包括低强度激光疗法（LLLT）。该疗法在健康人群、纤维肌痛患者及运动员中的效果正在研究中，当前研究正针对脑卒中后痉挛肌肉展开。本研究旨在评估LLLT对健康个体及痉挛性偏瘫患者肱二头肌疲劳的影响。 方法：采用横断面、比较性、随机化、安慰剂对照、双盲临床试验，分为两个阶段：第一阶段纳入30名健康受试者，第二阶段纳入30名脑卒中后患者。研究设置三组（对照组、安慰剂组、LLLT组），所有受试者将按照随机化标准依次参与各组。实验方案包括：在健康受试者优势侧肱二头肌及脑卒中患者偏瘫侧应用LLLT，随后使用测力计进行3次持续50秒的最大等长自主收缩（MIVC），每次间隔50秒。通过视觉模拟量表评估疼痛强度，表面肌电图评估肌电活动并结合测力计评估肌力，红外热成像仪测量局部温度，乳酸仪检测血乳酸浓度——这些指标将在四个时间点测量：激光照射前（基线）、MIVC后3分钟、15分钟及25分钟。
关键词： 中风、痉挛、红外热成像、肌肉疲劳、光生物调节
更新于2025-09-11 14:15:04
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利用热成像扫描预测烧伤创面治疗方式的算法开发与验证：前瞻性队列研究
摘要： 背景 仅通过临床评估烧伤创面可能不足以预测损伤的严重程度或指导临床决策。红外热成像技术可提供软组织活性信息，既往已用于评估烧伤深度。本研究旨在确定通过红外热成像检测的烧伤区域温度差异能否预测治疗方式（包括上皮再生愈合、需植皮或需截肢），并在独立队列中验证临床预测算法。 方法与发现 在健康烧伤患者受伤后前三天内记录损伤皮肤与健康皮肤的温差（ΔT）。出院后，治疗方式分为上皮再生、植皮或截肢三类。通过多元线性回归模型评估潜在混杂因素，并采用递归分割随机森林机器学习算法建立基于ΔT的预测模型。最后比较该算法在开发队列与独立验证队列中的预测准确性。研究发现不同治疗方式组的ΔT存在显著差异。所开发算法对患者治疗分类的预测准确率达85.35%，两个队列中预测与实际治疗方式的加权Kappa值为90%。 结论 首次接诊烧伤患者时获取的红外热图可准确预测其最终治疗方式。该方法有助于合理制定治疗方案并优化早期创面闭合流程。
关键词： 治疗方式、预测算法、烧伤创面、随机森林机器学习、红外热成像
更新于2025-09-10 09:29:36
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基于信噪比分析的主动红外热成像技术在混凝土结构分层检测中的可探测性
摘要： 检测混凝土结构全生命周期耐久性与使用性能的关键难点在于识别内部层间剥离。本研究旨在深入探究深度、加热时间及钢筋对剥离可探测能力的影响。实验采用长脉冲热成像技术(LPT)对实验室混凝土试件进行测试，以六盏卤素灯作为热源，搭配640×480像素面阵的长波红外相机作为探测器。研究聚焦于尺寸为10厘米×10厘米×1厘米、埋置深度介于1至8厘米的模拟剥离缺陷。通过信噪比(SNR)评估剥离可探测性，结果表明：随着加热时间延长，SNR值提升使缺陷更易辨识；相同加热条件下，浅层剥离的SNR高于深层；位于钢筋下方的模拟缺陷也呈现SNR适度下降现象。通过监测绝对对比度确定观测时段，并经验性提出无量纲前置因子k来预测剥离深度。采用平均绝对百分比误差(MAPE)量化评估预测深度与实际值的差异，验证了前置因子k估算值具有高度可靠性。
关键词： 信噪比（SNR）、无损检测技术（NDT）、钢筋混凝土、红外热成像、长脉冲热成像、分层
更新于2025-09-10 09:29:36