随着环保油耗法规的持续加严与市场竞争的不断加剧,着力研发清洁高效和高可靠性内燃机产品成为行业技术发展的主流。然而,在清洁高效内燃机产品开发过程中,尤其是高功率密度内燃机开发试制中,缸套穴蚀失效现象明显增多且加剧,甚至有柴油机在短时间的台架试验中出现了显著的穴蚀失效现象。本文针对某款重型柴油机在爆压提升前、后出现的穴蚀差异,提出了一种综合缸套振动变形与冷却液空化的耦合建模方法。首先基于活塞‐缸套瞬态动力学模型,对缸套进行了模态分析,仿真获取了缸套在活塞侧击下的壁面动态响应,并通过台架试验进行了校验,对比了两款柴油机的振动特性的差异,并证明了缸套的振动特性与其约束模态的相关性。将仿真获取的振动信号以动网格形式输入流场,对比分析了缸套振动激励下两款柴油机不同水腔区域的压力波动和气体体积分数变化,研究表明缸套近壁面流场的空化特性在区域分布上差异明显,其空化强度主要受流场最低压力和处于负压累计时间的影响,此外,空化强度与缸套壁面的振动幅值并非线性相关,而与振动频率和模态振型存在耦合相关关系。总体来说,高爆压柴油机主推力侧的空化特性更为显著。为研究各边界条件对空化的影响规律,从振动和流场特性入手,对不同工况下的流场空化波动进行数值模拟,总结了缸套振动特性（幅值和频率）、冷却水腔厚度、流场稳态压力和冷却水温度这些参数对空化的影响规律。流场的空化波动随着缸套振动频率和幅值的升高呈上升趋势,且振动频率对穴蚀倾向的影响更显著;随着冷却水腔厚度的增加和冷却水温度的升高,流场的空化波动减弱,穴蚀倾向降低;随着稳态压力的升高,流场的空化波动明显增强,穴蚀倾向升高。本文所提出的空化穴蚀仿真方法可以有效地解析引起缸套穴蚀产生的主要因素,为缸套穴蚀倾向与危险区域的预测提供了分析基础,这些研究成果为缸套穴蚀倾向的预测研究提供了新的思路与方法。