扁挤压筒作为生产大型铝型材整体壁板的重要组成部分，对其进行强度分析和优化，改善其工况具有重要的实际意义。本文主要采用数值模拟与物理模拟相结合的方法，对扁挤压筒的应力分布进行分析，并运用优化技术对其结构进行优化。研究工作主要如下：系统研究了有限元模拟的关键技术(包括二维和三维)以及理论求解公式，为后续的数值分析提供了技术条件和理论基础。在此基础上，建立了预紧组合式扁挤压筒的平面和实体有限元模型，应用接触单元和耦合方法，对组合式扁挤压筒进行了数值模拟，并采用间接顺序法解决了扁挤压筒的热一结构耦合分析。分别考虑扁挤压筒单独受预紧力、热载荷，以及内压．预紧和热．预紧．内压的耦合作用的情况，获得了接触应力、温度分布、等效应力分布、轴向应力分布、应力集中区等结果，并指出其产生原因。采用光弹性实验方法对扁挤压筒进行了物理模拟，验证了扁挤压筒的轴向与径向的应力分布。建立了结构优化数学模型并运用FEM对其进行优化，比常用的尝试法简单、快捷、准确度高；提出采用新的型腔结构代替传统的结构，并采用变过盈量预紧方式代替传统的预紧方式，缓解了扁挤压筒由于内孔形状不规则而导致的应力集中问题。