近年来,随着电机应用领域的不断延伸及制造业的不断发展,热分析已经成为电机设计过程中影响到系统运行可靠性的关键因素。当前,生产厂商与研发机构多采用有限元商业软件来进行磁-热耦合计算,进而求解电机温度场分布。但是在商业软件使用过程中,还是存在运算时间长、计算资源占用多、部分功能无法自定义、软件自身维护和扩充难等问题。因此,寻求新的程序架构,优化程序设计方法,以解决耦合场有限元程序面临的诸多问题,已变得十分迫切。为了解决以上问题,进一步提高基于有限元法的耦合物理场求解的效率,本文基于C++编程语言实现了面向对象技术在有限元程序设计中的应用,同时提出了一种基于单一剖分网格模型的磁-热耦合有限元分析方法。该方法的优点就是实现了单个单元内的磁一热计算结果传递,避免了耦合过程中数据传递和网格重构带来的误差。另外,在求解非线性场和暂态场的迭代计算过程中,本文还提出了基于主从节点法的程序优化方法,在满足计算精度的同时减少计算复杂度和所需时间。最后本文还利用Maxwell和Workbench进行了磁-热耦合分析联合仿真,与本文程序仿真计算的结果进行对比,进一步验证了程序设计的可行性与有效性。