活塞连杆组件作为内燃机的重要组成部分，将缸内气体燃烧产生的能量传递给曲轴，进而向外输出动力。其工作状态的好坏直接影响内燃机的动力性、经济性、可靠性和NVH性能。本文结合工程研究课题，以车用内燃机活塞连杆组件为研究对象，对活塞动力学特性、环动力学和连杆疲劳强度进行了系统的研究。　　综合考虑活塞裙部润滑状况、活塞体径向刚度、活塞和缸套热态型面影响，建立了活塞组件动力学分析模型;从换向平稳性、运动平顺性、活塞缸套接触力、活塞敲击能和摩擦损耗等方面对活塞二阶运动进行分析和评价;研究了活塞裙部型线、活塞缸套配合间隙和活塞销偏置量对活塞二阶运动影响;以活塞敲击能和摩擦损失为评价标准，提出了相应的优化措施。　　对于活塞裙部纵向型线，通过合理调整中凸形抛物线上下端间隙和中凸点高度，可以有效的减小活塞二阶运动位移，实现低噪声设计;裙部横截面常采用变椭圆度设计，且裙部上端椭圆度小于下端椭圆度有助于降低活塞对缸套的敲击。　　对活塞环组的运动特性、环和缸套润滑及气体流动模型原理进行分析，建立了活塞环组数值仿真模型;对活塞环在环槽中的轴向运动和扭转运动进行了分析和评价;对不同转速下总窜气量和一环的密封性能进行了校核，满足了相关的工程要求;研究了环结构参数对总窜气量的影响，采用正交设计方法分析了总窜气量对各环开口间隙变化的敏感度。　　用仿真和试验相结合的方法对连杆疲劳强度进行了研究。考虑连杆运动过程中动态特性，建立多体动力学分析模型，得到了发动机运动过程中连杆大小头受到的动态载荷状况，为下面开展的连杆拉压强度计算提供了可靠的边界条件;深入研究并合理定义了连杆组件中的各种接触关系和预紧载荷，对连杆在预紧工况、最大拉、压工况下的强度和大头刚度进行了校核。对连杆最大拉压交变载荷下的疲劳强度进行仿真分析，结合连杆疲劳试验确定了连杆的危险部位和相应的安全系数;对连杆疲劳试验中夹装方式和加载频率对实验结果的影响进行了分析，提出了指导连杆疲劳试验的参考意见。