活塞是发动机最重要的零件之一,其建模质量对整个发动机的性能影响很大。本文对活塞数字建模过程中的若干关键技术进行了研究,突破了一些理论和技术上的瓶颈问题,提出了一套基于逆向工程的活塞高精度建模方法。具体内容有以下几个方面:采用了三座标测量和激光扫描相结合的测量方式,并对测量结果进行了针对性的处理,满足了活塞几何形状的不同要求。研究了活塞裙部特征曲线的规律,建立了活塞裙部曲线拟合的BP神经网络模型。提出了用拟合曲线的点代替测量点来计算裙部横向参数以得到横向截面轮廓线,给出了未知横截面轮廓线规律的判断方法。建立了活塞的有限元分析模型,研究了活塞温度场的计算方法和边界条件的确定问题,在此基础上进行了活塞的热分析,提出了进一步优化设计的建议。完成了某款发动机活塞的实际开发工作,验证了以上理论和技术的有效性。本文采用了集成设计的思想,即将正向设计和逆向设计相结合,从测量数据中提取出设计参数,在此基础上进行正向设计,以CAE分析为指导对设计模型进行优化。实践证明这是一种非常有效的高精度的数字设计方法,具有广泛的推广应用前景。