本文以热负荷较大的某天然气发动机的铝合金活塞为研究对象，利用Pro/E建立活塞的三维实体模型后,导入ANSYS有限元分析软件,借助有限元分析软件ANSYS对其进行温度场分析计算,得到活塞的三维温度场分布情况,数值计算结果表明了活塞温度场的分布情况,为活塞的结构改进和优化提供了依据.耦合应力场的最大应力值在活塞顶小孔和喉口附近，该位置处的温度较高，热应力相对比较大，而且表面不平整，属于活塞的危险区域，应该加工圆倒角，以缓解应力集中;还有活塞顶圆孔附近应力也比较大，因为此处结构比较薄弱，受到的机械负荷比较大，虽然下面就是冷却腔，温度不是很高，但还是产生了应力集中，是活塞的又一危险区域，在加工时应要倒圆角。活塞裙的主要应力集中在销孔顶部，并向两边逐渐减小，有应力集中现象，是活塞裙最危险的区域，会导致活塞裙部失圆，产生椭圆变形。活塞的耦合变形场最大变形量在活塞顶的边缘处，变形规律与热应力单独作用是类似;机械负荷单独作用时最大变形量是在活塞顶中央的圆孔处，但耦合之后，该处的变形很小，所以活塞的热负荷和机械负荷在变形方面是相互抵消的。