在简述研究柴油机活塞尤其是组合活塞接触问题重要性的前提下，给出了研究本课题的重点、难点及详细的实现方法。以力学和有限元法理论为基础，通过借助大型CAD／CAE软件I-DEAS和MSC．Marc，实现了不同软件间的分工协作。对16V240ZJ型柴油机钢顶铝裙组合活塞建立了基于活塞顶、活塞裙、连接螺栓以及活塞销的多体接触模型，通过稳态热传导分析实现了关键点温度与实测温度的任意逼近，较准确地模拟出了该组合活塞的温度分布。针对柴油机在实际应用过程中的各种情况，确立了活塞的典型工况，分别进行了预紧工况、最大自然压缩工况、最大自然拉伸工况、最大温度压缩工况和最大温度拉伸工况的计算，成功地解决了预紧力加载的难题。最后，得到了该组合活塞详细的温度场、应力场和应变场，并根据计算结果对模型的几个接触面进行了详细的分析，得到了一些有用的结论。 考虑到活塞温度场数值模拟过程中，施加第三类边界条件时通常需要反复修正换热系数，这个过程操作繁琐，并且带有一定的盲目性，工作量大。为此，本文利用坐标轮换法并引入灵敏度分析，指导换热系数的调整方向和幅度；通过编制程序，结合有限元软件MSC．Marc，首次实现换热系数的自动搜索，提高了求解效率。该方法免除了繁琐的人工调整，大大地提高了工作效率。