活塞是发动机的关键零部件之一,它的工作情况直接关系到发动机的可靠性、耐久性以及排放性能。活塞受到的热负荷和机械负荷复杂,产生的应力和应变较大,其中活塞销座处可能因强度不够而发生破坏,降低活塞强度。随着近年来有限元技术的发展,活塞强度计算方法逐渐成熟,进行活塞温度场、温度-应力场耦合计算,能够了解活塞温度和应力、应变情况,找到应力和变形较大的区域,进而有针对性的进行改进,对提高活塞强度有重要意义。本文对某一柴油机活塞进行了温度场试验,根据前人总结的经验公式和实验数据,确定了活塞的热边界条件；创新性地进行了活塞销座压力分布试验,并用MatLab对销座处压力分布试验数据进行了分析,使应力计算的边界条件更贴近实际情况,然后对活塞进行了温度-应力场耦合计算和疲劳计算。本文的主要内容包括：1、采用硬度塞法进行活塞温度场试验,获得活塞表面关键位置的温度值,根据换热系数随径向变化规律公式,在活塞顶面加载换热系数,并参考温度场试验数据确定活塞的热边界条件；2、创新性地运用感压胶片法进行活塞销座压力分布试验,得到活塞销座处压力数值,为活塞销座强度考察提供了一种新的方法,并用MatLab对数据进行处理和分析,得到能够用于强度计算的拟合公式；3、利用有限元软件进行活塞温度场和温度-应力场耦合计算,结合温度场试验结果,应用编程语言将活塞销座压力拟合结果加载到活塞销座处,得到活塞的温度分布、应力和应变情况并进行了分析,并完成了活塞的疲劳分析。通过试验数据和有限元计算结果分析得出：受到最大爆发压力时,活塞销座与活塞销配合处压力在活塞销座项面的120°范围内,沿径向按余弦规律分布,沿轴线方向按二次抛物线规律分布；根据温度场实验结果和活塞销座压力分布实验确定的边界条件进行的活塞强度计算表明：活塞最高温度在材料允许的温度范围内；活塞的最大变形不会对缸套产生干涉；活塞应力最大的位置出现在活塞销座边缘与裙部的交界处,未超过材料的强度极限；疲劳计算得到的安全系数表明活塞整体安全。