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光纤光栅温度传感器信号解调及其自动标定系统设计

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光纤光栅温度传感器信号解调及其自动标定系统设计

作者：曹帅帅山东大学

学位级别：硕士

光纤光栅传感器自出现以来,以其独特的优势迅速获得了广泛的应用,尤其是在电力系统中,由于其很好的满足了电力系统自动化的发展要求,并且具有抗电磁干扰、适合远距离传输的优势,因此光纤光栅温度传感器在温度在线监测系统中发挥了极大... 详细信息

光纤光栅传感器自出现以来,以其独特的优势迅速获得了广泛的应用,尤其是在电力系统中,由于其很好的满足了电力系统自动化的发展要求,并且具有抗电磁干扰、适合远距离传输的优势,因此光纤光栅温度传感器在温度在线监测系统中发挥了极大的作用。但是目前现有的光纤光栅温度传感器制作水平和标定方式很大程度上限制了其大规模应用,缺乏统一的传感器制作标准和低效的标定工作成为制约其发展的重要因素。光纤Bragg光栅传感器是通过检测光纤光栅反射波长的变化来反映被测物理量的变化大小的,实际上是一种波长编码,因此若想保证光纤光栅传感器测量结果的精度就必须实现对光纤光栅波长变化的高精度检测。波长解调就是对光纤光栅中受被测量调制的波长信号进行测量,检测出光纤光栅反射波长的微小变化情况。因此光纤光栅传感器的波长解调要求具有足够高的分辨率,并且在现实应用中还要求具有轻便、稳定可靠和易于操作等特点。本课题主要研究光纤光栅温度传感器的信号解调并在此基础上设计一套自动标定系统,解决如何提高光纤光栅温度传感器标定的自动化水平,主要实现恒温槽温度的自动控制和标定公式的自动生成,用先进的自动化技术代替以往机械繁琐的手工操作,节约劳动力资源并解决因人力操作可能造成的标定不准确问题。能够极大的缩短传感器系统的生产周期,降低传感器系统的生产成本,使得传感器的标定工作高效、稳定、精确,以满足光纤光栅温度传感器日益扩大的应用需求。光纤光栅温度传感器自动标定系统主要包括：高精度恒温槽、信号解调系统、上位机和系统软件,具体工作有信号解调系统的搭建、相关控制电路的设计和系统软件的编写。信号解调系统包括光开关模块和解调仪模块,分别实现传感器的通道扩展和波长解调;恒温水槽提供稳定的标定恒温场;系统软件完成解调系统、恒温槽和上位机之间的数据通讯、波长数据的存储和波长数据的处理工作。由光纤光栅的温度传感特性知光纤Bragg光栅的温度和波长具有良好的线性关系,传感器的标定工作就是通过一定算法寻找最佳的K、B值,使得传感器的测量精度到达最佳。对于简单的求解一次项系数和常数项问题,可以使用最小二乘法进行曲线拟合,然后得到方程的K、B。这样在实际工程使用中只要测得光纤Bragg光栅温度传感器的反射波长就可以计算出相应的温度值。自动标定系统设计完成后通过实验分析对其标定结果进行校验,校验结果证明了传感器准确度符合工程要求,标定结果准确可靠,可以在实际工程应用中大规模使用。

关键词：光纤Bragg光栅温度传感器信号解调自动标定系统

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A型流感病毒NS1蛋白磷酸化研究

A型流感病毒NS1蛋白磷酸化研究

作者：曹帅帅安徽大学

学位级别：硕士

A型流感病毒(influenza virus A)属于正粘病毒科,流感病毒属;基因组为单股负链RNA,含有大小不同的8个独立的RNA片段,其中非结构蛋白1(nonstructural protein1, NS1)由第8条RNA编码的,相对分子量约为26kDa,含有230-237aa。NS1在病毒粒子... 详细信息

A型流感病毒(influenza virus A)属于正粘病毒科,流感病毒属;基因组为单股负链RNA,含有大小不同的8个独立的RNA片段,其中非结构蛋白1(nonstructural protein1, NS1)由第8条RNA编码的,相对分子量约为26kDa,含有230-237aa。NS1在病毒粒子内不存在,仅存在于病毒感染的细胞中。在WSN感染早期,NS1主要聚集在感染细胞的核内,但在晚期主要定位在细胞质中。NS1主要有两个结构域, N-末端的RNA结合结构(RNA-binding domain, RBD),主要与各类RNA结合;C-末端的效应结构域(effector domain),参与同宿主细胞内各种蛋白质相互作用。NS1是一种多功能蛋白质,通过与宿主蛋白的相互作用以实现病毒逃逸天然免疫功能,包括RIG-Ⅰ、Trim25、IKK、CPSF30、PABPⅡ、eIF4GⅠ、 PABPⅠ和PKR等;以及NS1同病毒复制中间体RNA结合,阻断宿主模式识别受体(PRR)识别病原相关分子模式(PAMP),通过与这些作用,NS1可以抑制宿主蛋白转录翻译,调节细胞凋亡,以实现病毒的高效复制和感染。病毒与宿主免疫系统之间的相互作用的结果决定了病毒感染的进程。一方面,宿主细胞受到病毒的感染后会很快启动一系列的抗病毒免疫反应,抑制病毒的复制和病毒蛋白的合成;另一方面,病毒自身许多蛋白具有拮抗宿主细胞抗病毒免疫作用的功能,以利于病毒在宿主体内的复制和再感染。流感蛋白编码的NS1就具有拮抗宿主细胞抗病毒作用的功能,能与多种宿主因子发生相互作用,抵抗宿主的免疫防御作用。除对抗宿主免疫系统外,NS1蛋白还能促进病毒自身的复制和翻译效率。NS1蛋白与vRNP复合物中NP蛋白的相互作用促进了病毒的复制;NS1蛋白通过与宿主eIF4GⅠ的相互作用募集了翻译起始因子到病毒的mRNA上,有效提高了病毒蛋白的翻译水平。本研究通过磷酸化质谱实验鉴定了WSN毒株NS1上的磷酸化位点,对这些位点进行各种点突变置换,以确定其功能。在十二质粒系统Ben8质粒(表达NS1蛋白)构建各种点突变,然后进行病毒拯救,发现不同位点的点突变(T80E和S83D)所产生的病毒滴度和病毒生长曲线与WT相比存在一定差异。通过在PCMV-MYC载体上构建各种点突变体,证明了在真核细胞水平,这些位点的点突变均没有改变NS1蛋白的细胞定位。Real-time PCR实验显示突变体T80E和$83D对于IFN的抑制作用较NS1WT有所减弱;通过NS1蛋白与poly(U)的结合实验,发现突变体T80E的NS1蛋白与RNA的亲和力存在差异。推测是由于T80E与RNA结合力的减弱导致宿主模式识别受体PRMP对病毒复制过程中产生的RNA结合增强,因此突变体T80E对IFN的抑制效果减弱。NS1蛋白的磷酸化修饰调控影响了流感病毒的复制效率,以及病毒与宿主的相互作用。通过对NSl蛋白磷酸化的研究,我们进一步了解了病毒与宿主蛋白的相互作用,以及其在NS1抑制天然免疫中发挥的功能。

关键词：流感病毒 NS1蛋白干扰素抗病毒活性毒力

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无人机倾斜摄影测量三维建模的应用试验研究

无人机倾斜摄影测量三维建模的应用试验研究

作者：曹帅帅昆明理工大学

学位级别：硕士

无人机倾斜摄影测量技术可以短时快速获取影像数据,经过多年的发展,凭借其高速灵活、高效可靠、低成本高精度等一系列的优势,在服务业、农林业、电力、国土以及城市规划等领域得到了广泛的应用,尤其是在飞行困难地区快速获取较高分辨率... 详细信息

无人机倾斜摄影测量技术可以短时快速获取影像数据,经过多年的发展,凭借其高速灵活、高效可靠、低成本高精度等一系列的优势,在服务业、农林业、电力、国土以及城市规划等领域得到了广泛的应用,尤其是在飞行困难地区快速获取较高分辨率的遥感影像有着明显的优势,对于应急抢险、数字城市以及地理国情普查等方面发挥着举足轻重的推动作用。无人倾斜机摄影测量与传统测量方法相比具有较多优越之处,得到了社会各界的青睐。但是无人机倾斜摄影测量有一个难点就是建立三维模型,过去三维模型的建立多采用摄影测量,CAD技术,用二维建立三维,纹理都是采用人工粘贴的方法,成本偏高,还有较大的工作量问题。本文介绍的三维建模借助专门的软件建模,生成的是基于影像纹理的高分辨率倾斜摄影三维模型,纹理真实,所以可以建立更真实的三维模型。本文的主要研究方向为无人机倾斜摄影测量技术及三维建模,以及后续模型在EP S地理信息工作站中的测图应用。主要研究内容如下:首先对对无人机倾斜摄影测量三维建模技术的理论基础进行了介绍,包括无人机倾斜摄影测量技术的原理、特点和技术规范,以及三维建模的方法研究,还有无人机倾斜摄影测量三维建模的相关技术,包括多视影像预处理和匹配以及纹理映射,主要介绍了畸变差纠正,匀光匀色的常用算法,MPGC算法和多视松弛法影像匹配,以及基于倾斜航空摄影技术的纹理映射方法。然后无人机倾斜摄影测量三维建模技术应用的基础进行了介绍,包括天途无人机航摄系统,SVS近低空摄影测量软件,以及Smart3D Capture三维建模软件。最后进行了无人机倾斜摄影测量三维建模的应用,包括应用的流程,Smart3D Capture系统的建模过程,完成了实验区的三维模型的建立,并对模型的精度进行了验证,并介绍了 EPS地理信息工作站的概况,主要功能,倾斜摄影三维测图的功能,最后将Smart3D生成的模型导入EPS进行了三维测图的实验,并与传统测图模式进行了优势的对比。

关键词：无人机倾斜摄影测量多视影像匹配 Smart3D EPS地理信息工作站

新乡市平原示范区地下排水管线智能化管理研究

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新乡市平原示范区地下排水管线智能化管理研究

作者：曹帅帅长安大学

学位级别：硕士

城市地下管线在“智慧城市”建设中占有重要地位。其滞后的管理模式已不能满足处理海量管道数据的需要,查询统计的时间越来越长,更容易产生错误的数据,导致后期管道事故率增加,维护成本和时间增加。根据不完全统计截止到2017年,中国内... 详细信息

城市地下管线在“智慧城市”建设中占有重要地位。其滞后的管理模式已不能满足处理海量管道数据的需要,查询统计的时间越来越长,更容易产生错误的数据,导致后期管道事故率增加,维护成本和时间增加。根据不完全统计截止到2017年,中国内地的地下管线总长度为346.5万公里,其中,城市地下管线总长度为212.7万公里,占全国地下管线总长度的61.39%。但是近年来,国内城市多次发生地下管线事故,造成严重的生命财产损失。据住建部规划管理中心统计,全国每年由于地下开挖造成的直接经济损失高达2000亿元。随着智能城市的快速发展,地下管线的智能化管理越来越重要。本文的作者在新乡平原示范区的市政日常工作中根据地下排水管道管理,管线施工中遇到的问题,从“发现问题、分析问题、解决问题”的角度出发,通过引入地下管线智慧化建设为管理者提供优秀决策服务,也为地下管线管理生态发展提供创新的思路。论文通过分析现阶段管理过程中遇到的问题,参考先进城市的做法,结合示范区自身发展情况,国内外先进案例研究了系统化、智慧化的创新管理,为示范区的发展创造社会效益和经济效益。

关键词：智慧城市地下管线智能化管理信息系统

MYH9与PRV糖蛋白的互作及在病毒感染细胞过程中的作用

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MYH9与PRV糖蛋白的互作及在病毒感染细胞过程中的作用

作者：曹帅帅西北农林科技大学

学位级别：硕士

猪伪狂犬病由伪狂犬病毒(Pseudorabies virus,PRV)引起,仔猪感染死亡率高,母猪感染可导致繁殖功能障碍,成年猪感染PRV可引起呼吸和神经系统疾病。它是猪病中最具危害的传染病之一,给全世界的养猪业带来了巨大的经济损失。PRV进入易感性... 详细信息

猪伪狂犬病由伪狂犬病毒(Pseudorabies virus,PRV)引起,仔猪感染死亡率高,母猪感染可导致繁殖功能障碍,成年猪感染PRV可引起呼吸和神经系统疾病。它是猪病中最具危害的传染病之一,给全世界的养猪业带来了巨大的经济损失。PRV进入易感性细胞需要由细胞受体或因子的协同相互作用介导。PRV感染过程中至少有5种病毒糖蛋白(gB,gC,gD,gH和gL)参与其中,并且已将细胞硫酸肝素(HS),nectin-1,nectin-2和CD155鉴定为PRV进入受体。MYH9,非肌肉肌球蛋白重链IIA,参与许多生物学过程,包括细胞迁移、粘附、分裂、极性和形态发生。它也被确定为HSV-1,EBV,SFTSV和PRRSV的功能性受体。HSV-1和PRV同属于α-疱疹病毒亚科,在基因组序列、结构、物理和化学性质上具有高度相似性。但是,对MYH9参与PRV感染过程的详细机制了解不足。在这项研究中,我们明确了MYH9与PRV的gH和gL相互作用,并且是PRV感染的重要因素。主要内容和结果如下:1.为研究MYH9在PRV感染后在细胞中的表达和分布,我们将PRV在4℃吸附PK-15细胞2 h,然后转移至37℃,并使用IFA分析了MYH9在细胞中的分布。为了评估细胞表面表达的MYH9,我们在PRV感染后提取了细胞膜蛋白。结果表明,PRV感染后,细胞质中的MYH9明显重新分布在细胞膜上,而MYH9的总量没有明显变化。2.为鉴定MYH9和PRV糖蛋白之间的相互作用,我们使用带有FLAG标签的病毒糖蛋白(gB,gC,gD,gH和gL)以及带有HA标签的MYH9 C端(命名为PRA)的真核表达质粒,共转染入HEK 293T细胞后,采用免疫共沉淀法检测MYH9相互作用蛋白。结果表明,PRV gC,gH和gL可以与MYH9相互作用。我们还构建了原核表达质粒p ET-28a-gC,p ET-28a-gH,p ET-28a-gL,表达并纯化了gC,gH和gL蛋白。使用CO-IP技术检测这些蛋白质与PK-15细胞中内源性MYH9之间的相互作用。结果表明,MYH9与PRV gH和gL蛋白相互作用。3.为确定PRV感染是否需要MYH9,我们使用了MYH9 ATPase抑制剂(blebbistatin),si RNA和兔抗sPRA。结果显示,blebbistatin、si RNA和兔抗sPRA能够显著抑制PRV感染,并呈剂量依赖性。此外,sPRA蛋白被用于阻断PRV感染,结果表明sPRA可以以剂量依赖的方式阻断PRV感染。以上结果初步证实MYH9在PRV感染过程中具有一定作用,为预防和治疗PRV提供了新的研究思路。

关键词：伪狂犬病毒(PRV) MYH9 gH gL

高中英语学困生学习动机调查研究 ——以灵宝市实验高级中学为例

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高中英语学困生学习动机调查研究 ——以灵宝市实验高级中学为例

作者：曹帅帅河南师范大学

学位级别：硕士

我国仍处于由应试教育向素质教育的转变时期,强调全面提高学生的基本素质,开发其智慧潜能,促使其形成健全的个性特征。然而,在中小学的学习中仍有很多学生存在学习困难问题,学业不良,人们通常称之为差生,也叫学困生。学习困难是一种很... 详细信息

我国仍处于由应试教育向素质教育的转变时期,强调全面提高学生的基本素质,开发其智慧潜能,促使其形成健全的个性特征。然而,在中小学的学习中仍有很多学生存在学习困难问题,学业不良,人们通常称之为差生,也叫学困生。学习困难是一种很常见的现象,普遍存在于整个学习过程中,而情感因素则是引起这一现象的最主要原因之一。其中动机因素被普遍认为是情感因素中影响英语学习成败的关键因素。教育部2003年出版的《普通高中英语课程标准(实验)》指出高中阶段的英语学习对学生有着很重要的意义,要求学生要有更加明确及持续的学习动机和自主学习能力,高中外语教育要满足学生心智及其情感态度等发展需要。因而,探索高中英语学困生学习动机以更好地进行英语教学显得尤为必要。本研究中,作者以相关动机理论为基础,向河南省灵宝市某高级中学高一年级所选取的200英语学困生发放调查问卷,回收有效问卷186份,并采用数据分析软件对有效数据进行分析。此外,作者又选择对具有代表性的3名学优生和3名学困生作为个案研究对象,对其进行深入研究,采用课堂观察、访谈等方法进一步探索学困生动机现状及其影响因素。研究结果发现,高中英语学困生的学习动机较弱,其中大部分为工具性动机,他们认为学习英语主要是为了应对高考,只有很少一部分人是为了了解英语国家的文化。其学习动机受多种因素影响,主要分为内部因素和外部因素,内部因素包括学习兴趣、自我效能感、归因、学习焦虑,外部因素包括学习环境、家庭教育、教师的教学风格。最后,本研究根据研究结果提出一些激发高中英语学困生学习动机的建议。本研究将高中英语学困生作为深入研究对象,希望其研究结果和建议,对于从事高中英语教育的工作者进行英语教学,关注学困生的成长,有效提高其学习成效有着一定的参考价值。但由于实践条件及本人理论水平的限制,该研究仍存在一定的不足之处,有待进一步研究完善。

关键词：学习动机英语学困生高中影响因素

基于改进YOLOv3的口罩佩戴检测模型研究

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基于改进YOLOv3的口罩佩戴检测模型研究

作者：曹帅帅青岛大学

学位级别：硕士

新冠疫情蔓延全球,对人类生命健康造成巨大威胁,佩戴口罩成为防止新冠病毒传播的重要措施。目前,口罩佩戴检测主要是基于人工的监测,这不仅耗费人力,效率低,还会导致人群排队、聚集,增加病毒传播的风险。极少数的口罩检测是基于计算机... 详细信息

新冠疫情蔓延全球,对人类生命健康造成巨大威胁,佩戴口罩成为防止新冠病毒传播的重要措施。目前,口罩佩戴检测主要是基于人工的监测,这不仅耗费人力,效率低,还会导致人群排队、聚集,增加病毒传播的风险。极少数的口罩检测是基于计算机视觉的自动检测,且存在复杂背景下抗干扰能力弱,小目标漏检、误检以及检测速度慢等问题。针对上述问题,本文用深度学习方法对基于计算机视觉的口罩佩戴检测开展了研究,具体工作如下:首先,选取目标检测与识别模型Faster R-CNN和YOLOv3作为口罩佩戴检测初始模型,分别在自制的口罩数据集上进行训练并对两者的检测性能进行对比,选取检测精度与速度更优的模型YOLOv3作为后续优化与改进的基准模型。然后,针对现有模型边框回归不精确,前向推理计算冗杂的问题,本文分别提出使用先验框组件的优化策略与DBL基本组件的优化策略。结果表明,上述策略使检测边框与目标的贴合程度更高,前向推理速度更快,相对于基准模型,检测精度为85.5%,提高了2.1个百分点,检测速度为0.02秒/张,提升了6.4个百分点。其次,针对现有模型存在的检测精度不高以及小目标漏检、误检的问题,本文构建一种YOLOv3与Dense Net融合改进的网络,使用稠密网络模块代替用于提取中小尺度特征的残差网络模块,对该尺寸目标进行集中优化训练。结果表明,基于稠密网络的改进策略提升了模型对中小目标敏感程度,改善了漏检与误检情况,该模型的检测精度为88.8%,提升了3.3个百分点。再次,为了进一步解决检测精度不高以及对目标搜寻能力不强的问题,本文在骨干网络中添加空间注意力机制模块,使其精确地关注较为重要的位置特征信息。结果表明,基于注意力机制的改进策略提升了模型对小目标、难以检出目标的搜索能力,进一步改善了漏检情况,检测精度为90.7%,提升了1.9个百分点。最后,针对现有模型在复杂场景下易受背景干扰的问题,本文构建一种自适应多尺度特征融合的网络结构,使每个用于预测的特征图都包含了3个尺度的特征信息,通过对特征通道重新分配权重,增强目标特征信息表达。结果表明,基于自适应特征融合的改进策略可以使模型在各种复杂环境中完成检测任务,在保持高检测速度的同时检测精度达到了93.4%,提升了2.7个百分点。

关键词：卷积神经网络口罩佩戴检测 YOLOv3 自适应特征融合

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基于协同推荐算法的新闻发布系统设计与实现

基于协同推荐算法的新闻发布系统设计与实现

作者：曹帅帅南京理工大学

学位级别：硕士

本文研究的是基于J2EE技术实现的新闻发布系统。为了解决传统新闻发布系统机械发送新闻的弊端,能让企业发布的新闻资讯更有针对性,提高网站的访问量。对新闻发布系统进行改进,加入协同推荐算法。带有推荐算法的新闻发布系统,以其快速、... 详细信息

本文研究的是基于J2EE技术实现的新闻发布系统。为了解决传统新闻发布系统机械发送新闻的弊端,能让企业发布的新闻资讯更有针对性,提高网站的访问量。对新闻发布系统进行改进,加入协同推荐算法。带有推荐算法的新闻发布系统,以其快速、精准的特点帮助用户快捷获取感兴趣的新闻。本文首先总结了当前新闻发布系统的特点,然后对本文设计的新闻发布系统的需求以及功能进行了介绍,最终选择合适的开发技术完成了基于Web的新闻发布系统,经过测试证明本系统能够有效地实现预期的功能。本课题在经过调研和分析后,了解了新闻发布系统的具体需求,并对系统进行了可行性分析,最终确定了系统的开发技术和开发方式。本系统选择使用B/S架构模式,数据库选择SQLSERVER2010,编程语言选择Java语言,同时使用了 UML工具,能够有效地实现系统需要的功能,同时满足性能以及安全性等方面的要求。设计系统数据库时使用了 E-R图,通过这种形式能够更加具体将系统涉及到的实体以及属性进行展示,然后对本系统需要使用的数据表进行了设计,能够满足数据管理和维护方面的要求。

关键词：新闻发布系统个性化推荐互动平台 B/S架构

DD5镍基单晶高温合金缓进磨削表面完整性研究

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西北工业大学学报 2022年第1期40卷 189-198页

作者：靳淇超曹帅帅汪文虎蒋睿嵩郭磊长安大学道路施工技术与装备教育部重点实验室陕西西安710064 西北工业大学航空发动机高性能制造工业和信息化部重点实验室陕西西安710072 四川大学空天科学与工程学院四川成都610065

为控制单晶涡轮叶片榫齿缓进磨削成形表面质量,通过实验研究缓进磨削工艺参数对DD5镍基单晶高温合金磨削表面完整性的影响规律。实验结果表明,当砂轮线速度在15~30 m/s、工件进给速度在120~210 mm/min、磨削深度在0.1~0.7 mm参数范围内... 详细信息

为控制单晶涡轮叶片榫齿缓进磨削成形表面质量,通过实验研究缓进磨削工艺参数对DD5镍基单晶高温合金磨削表面完整性的影响规律。实验结果表明,当砂轮线速度在15~30 m/s、工件进给速度在120~210 mm/min、磨削深度在0.1~0.7 mm参数范围内,磨削表面垂直磨削方向粗糙度在0.56~0.74μm范围内,沿磨削方向粗糙度约为垂直磨削方向粗糙度的1/5。三维形貌和表面纹理测试结果表明磨削表面存在明显的因磨粒耕犁和划擦而产生的表面凹槽和材料隆起现象,不同工艺参数下磨削表面凹槽和隆起材料的长度和高度有较明显变化;砂轮线速度对沿磨削方向凹槽和隆起长度影响较敏感;磨削深度和工件进给速度对垂直磨削方向的凹槽和隆起轮廓起伏程度敏感。磨削表面出现了不同程度加工硬化,最高达11.6%,最大硬化层深度达到110μm;磨削表面层出现明显塑性变形,γ相沿着磨削方向出现不同程度的滑移变形,立方化的γ′相出现了偏移、扭曲、破碎断裂现象,最大塑性变形层厚度为2.92μm;DD5缓进磨削塑性变形是加工硬化产生主要原因。实验结果对DD5榫齿磨削提供理论指导。

关键词： DD5 单晶高温合金缓进磨削表面完整性