自计算机计算能力从20世纪90年代开始迅猛发展以来,国内外的学者对活塞的各种性能展开了深入的研究工作。其研究方面主要有:活塞的温度场、热应力、机械强度的研究和活塞组与发动机其他零件耦合的分析研究[4]。在此基础上,更有教授专家进行了其他专业方向的自主研究，包括活塞的热冲击、耦合瞬态传热、瞬态动力学运动学、油环润滑油膜以及活塞环积碳等方面。同时,在计算机仿真计算领域,有关学者也在寻找针对这一领域的精确计算方法,以提高强度研究分析的能力。86187

有限元方法分析必须先建立有限元模型。在整个过程中,它通常具有很大的工作量。模型若创建的与实际情况有出入，则后续工作将很难开展。目前,发动机活塞有限元模型的创建方法大约有三种[5]:有些学者取部分活塞建立对称有限元模型。通常先根据自己研究的实际情况，对活塞的几何模型在不重要区域进行简化处理,,如认为活塞相对于通过轴线和销座孔中心线的平面是对称的,忽略其偏置；实际上发动机活塞销座孔具有偏置性，并不完全对称,整个活塞并没有对称面。因此为使计算结果更为精确，有些学者例如佟景伟[5]等采用了六面体单元建立了活塞整体模型，对整体活塞进行了应力应变有限元分析计算,得到了较为理想的结果；前面两种创建活塞模型的方法都没有考虑活塞与发动机其他组件之间的相互影响。实际上，只有整体考虑活塞组和其他组件之间耦合关联和影响，才能真正分析出实际运行中发动机组件温度和应力的分布图。如在对6E160柴油机活塞组进行有限元分析时,吴昌华[6]等建立了四分之一活塞组模型，然后对活塞组-缸套的三维耦合模型进行分析，在考虑实际的温度场变化和传热情况后，他们得到了与实际相近的温度场结果。论文网

在模拟仿真中，有限元分析的边界条件是最关键的[7]。从数学角度来说,边界条件对应某一瞬时点有相关的数学表达式，其解应该是唯一性的,它的计算结果直接影响到最后分析计算结果的精确性。如今人们大致使用三种方法得出边界条件的结果。解析法采用数学模型数值计算，十分准确合理,一直是人们努力寻求的方向，但是数学模型难以计算很难用精确的数值表示出来；试验法运用于解析法无法确定准确值的实际工作状况，是根据长期的实际实验数据得出的近似解析法的经验公式来确定的边界条件；对于既难以以数学模型准确得到边界条件,又难以通过大量试验得到近似的经验公式的情况,可以先假设边界条件，再通过以这一假定的边界条件数值进行试算,使结果与该试验结果近似吻合,从而确定出较为精确的边界条件。

目前在活塞的有限元分析研究中,对活塞的稳态受热受力分析已经日趋成熟,已有大量的研究型和实验性成果和相关学术和专业论文报道。对活塞的瞬态温度分析和瞬态动力学运动学研究、柴油机零部件的耦合问题、活塞组材料特性随温度而改变的规律以及燃气燃烧对活塞燃烧室的冲击性还处于探索阶段[8]。