在全球能源紧张、环保法规日益严格的大环境下,柴油机技术不断的发展,其强化指标不断提高,导致机体等受热零部件的热负荷和机械负荷不断增加。机体是整个柴油机的骨架和基础,其在工作中的变形和应力情况直接决定着柴油机整机的性能。本文针对自主开发的新型2D25卧式双缸柴油机,建立其机体组件的有限元模型对机体进行了自由模态分析、温度场分析、热机耦合分析以及模态试验、缸套温度场测试和应变测试。(1)有限元模型建立利用UG软件建立了机体、缸盖、缸垫、缸套、主轴承盖、曲轴箱盖以及螺栓组的三维实体模型,并在SIMLAB软件中进行网格划分建立机体组合件的有限元模型。(2)自由模态分析采用计算模态分析和试验模态分析相结合的方法对机体进行自由模态分析,得到了机体各阶模态振型特征和固有频率。结果表明：本机型第一阶频率为372.36Hz,在正常工况下机体不会发生共振。试验模态和计算模态振型结果一致,频率误差在7%以内,说明本文建立的有限元模型准确、可靠。(3)温度场分析实测得到缸套的温度场并以此为依据,通过热力学软件计算得到的参数结合经验公式反复修正热传递边界条件,将温度场模拟计算值与测试值的误差控制在3%以内,得到机体组件的温度场。结果表明：机体、缸套、缸盖等主要受热部件的最高温度分别为177.6℃、201.5℃、346.3℃。为机体组件的热机耦合分析提供了正确的热载荷边界条件。(4)热机耦合分析在温度场基础上对机体组件施加合理的接触、位移及载荷边界条件。在最大转矩工况一缸爆发时,分别进行了机械应力场和热机耦合应力场的计算。结果表明：两种工况下机体的应力集中均主要分布在缸盖螺栓孔、主轴承盖螺栓孔处。热负荷对机体的整体结构影响不大,但是会对机体的局部区域造成很大的影响。该机体强度满足工作需要。(5)应变测试最后对机体进行应变测试,对测量结果进行了分析,并与有限元计算结果对比。结果表明：计算值和测试值有一定误差,但基本上反映了柴油机机体的应变特性和应力分布情况,说明本文所建立的热机耦合有限元模型是可靠的。