摘要：目前以新能源汽车电驱系统等为代表的超高转速运行场景越来越多，对轴承类关键零部件的性能要求也不断提高，对轴承的承载性能和温升控制也提出了更高的要求。为了优化轴承的结构，提升其服役性能，以新能源汽车电驱系统6206轴承为例，提出了一种基于多目标粒子群-遗传混合算法的球轴承结构优化设计方法。首先，建立了以轴承最大额定动载荷、最大额定静载荷和最小摩擦生热率为目标函数的优化数学模型；然后，利用多目标粒子群算法(MOPSO)的全局搜索能力和改进非支配排序遗传算法(NSGA-II)的进化操作，引入粒子寻优速度控制策略、交叉变异策略和罚函数机制，解决了带约束优化问题求解和局部最优问题，增强了算法的收敛速度和解集探索能力；最后，在特定工况下对轴承结构进行了优化，采用层次分析法，从Pareto前沿中优选了内外圈沟曲率半径系数、滚动体数量、滚动体直径和节圆直径的最优值。研究结果表明：在16 kN径向载荷、15 000 r/min的高转速工况下，以新能源汽车电驱系统6206型深沟球轴承为例进行了分析，结果显示，优化后的轴承接触应力下降了21.2%,应变下降了25.6%,摩擦生热下降了16.7%,体现了该方法在收敛性能、寻优速度等方面的优势。该优化设计方法可为球轴承的工程应用提供有价值的参考。

摘要：晶粒尺寸梯度结构镍基合金具有优异的强度和延展性,但存在于合金内第二相粒子对这些性能的影响尚不明确。为了阐明第二相粒子对梯度结构镍基合金力学性能的影响,将晶体塑性有限元方法结合Hall–Petch法则通过用户子程序方式嵌入至Abaqus软件中,并对晶粒尺寸梯度结构镍基合金的强度和延展性进行了研究,得到了晶粒尺寸梯度结构镍基合金有限元模型的应力和应变云图。进一步探究了位于表层或芯部的不同颗粒尺寸第二相粒子对该合金宏观力学性能的影响,得到了含第二相粒子的晶粒尺寸梯度结构镍基合金的应力-应变曲线图和应力和应变分布图。结果表明:位于表层1号尺寸第二相粒子的镍基合金表现出较高的强度和较好的延展性,强度为1804.96 MPa,应变为20.49%;位于芯部1号尺寸第二相粒子的镍基合金抗拉强度最大,为1902.34 MPa,但延展性最差,为9.68%。随着第二相粒子尺寸的增大,镍基合金的强度逐渐降低。研究结果有助于理解镍基合金的强塑性,并为合金的设计和应用提供参考。