为适应市场需求,某型号中速柴油机进行了单缸功率提高10%的强化设计。强化后,由于活塞等主要运动件所承受的机械负荷和热负荷增加,其强度能否满足要求成为用户所关心的首要问题。为此,论文针对该柴油机的组合式活塞进行了有限元分析,计算了该活塞的温度场和应力场,评估活塞组的安全情况,为柴油机的改进设计提供参考。该组合式活塞为钢顶铝裙结构,头部和裙部通过螺栓进行连接。为节省计算时间,计算模型假设头部与裙部之间为无间隙接触,在接触面处具有相同的温度且热流连续。论文采用Pro/E软件建立活塞头部和裙部的组合模型,以HyperMesh软件划分网格,应用ANSYS软件进行分析计算。论文所进行的主要工作如下：(1)活塞的热边界条件确定。结合经验公式和发动机一维模拟软件,计算得出组合式活塞各换热区域的换热系数。(2)活塞的稳态热分析。将温度和换热系数按照第三类边界条件予以施加,计算得到活塞的稳态温度场；以温度场分布作为载荷条件分析活塞在热负荷作用下的热应力和应变分布情况。(3)活塞的热负荷及机械负荷耦合分析。以最大爆发压力时刻活塞的所受压力为机械负荷边界条件,进行活塞的强度分析；采用间接耦合法,将温度场分布和机械负荷作为边界条件,分析了活塞耦合应力场,以深入了解活塞的热负荷状态及综合应力分布情况。(4)活塞的瞬态分析。论文采用四分之一模型分析了活塞头部在起动工况条件下的瞬态热冲击情况。采用直接耦合法,计算得到了从柴油机起动开始运行500个工作循环的活塞的温度和应力变化历程曲线图,并计算了关键部位的安全系数,对关键部位进行安全校核。通过以上工作,获得了强化后该组合式活塞安全性的评估依据,为进一步降低活塞热负荷、改善应力分布奠定了理论基础。