现有船舶、航空、航天等国防领域对轴向柱塞泵大范围环境温度下的运行性能提出了严峻的挑战。为获取低温工况下（-40°C）柱塞泵壳体热力学性能，该文对其低温变形行为及结构优化方法展开研究。该文首先用Inventor软件对柱塞泵壳体进行三维建模，然后根据柱塞泵工作环境确立了热边界条件，建立了考虑温度场分布的壳体热变形有限元模型，并对壳体各部位的应力特性及变形行为进行分析，最后提出了柱塞泵壳体结构优化方法以降低其变形量，仿真结构采用优化的壳体结构可减少端面处（最大变形处）变形量约20%。