超磁致伸缩执行器(GMA)是一种具有高精度、高响应等特点的,适用于高精度驱动结构、精密加工技术等行业的新型智能磁-机换能器件,目前广泛应用在超精密加工机床、超精密位置控制、传感器、换能器、主动振动控制等领域。活塞是发动机汽缸中的一个重要部件,采用异型销孔活塞能够有效减少活塞销孔的应力集中等缺点,大幅度提其工作性能,然而传统异型活塞销孔的加工方式较落后。用于异形活塞孔镗削加工的弯曲型GMA加工系统,能够在一定程度上解决这一技术难题,针对这种加工系统在实际应用中发现,保持稳定的工作环境温度对于保证GMA的输出精度至关重要。本研究总结了国内外超磁致伸缩材料的发展历史与研究现状,以及以异形活塞孔镗削加工为代表的超磁致伸缩执行器的应用现状,以及电子器件冷却系统的发展状况和趋势、GMM材料的热特性和GMA智能构件输出的热影响。在总结不同温度控制和补偿方式的基础之上,分析了智能构件的基本温控需求,并依照传热学相关内容为理论依据,基于直接液体冷却原理,提出了一类可应用于弯曲型微位移执行器的新型高热效率GMA温控方法。针对温控系统的不同工况,提出了不同的结构设计方案：具有相变层的直接冷却温控装置、无相变层的直接冷却温控装置共两类；及提出了新型的卡盘式的温控腔体结构,共构成了多种具有不同特点的结构方案。之后对不同方案进行了流体模型和传热模型建模分析计算,在总结了各种优化算法的基础上,设计了采用遗传算法的优化模型和优化参数,对温控系统的结构尺寸进行了优化设计。然后借助计算流体力学工具建立了热传导数学模型,建模、仿真、评价了不同的温控系统方案,验证了各个方案在相应工况下的温控效率,证实了结构优化算法的有效性和优化结果的正确性。仿真结果表明,新型的几种直接冷却温控方案将磁致伸缩材料(GMM)的温升范围由传统间接冷却温控方式的±0.4至±0.5℃提升到±0.02℃之内,将线圈绕组的温升控制在2.2℃之内。新的温控方法和热结构为GMM材料进一步的开发和应用研究提供了设计方向和依据。最后,全新建立了一套由腔体、管路、以及相关测控电路及软件等构成的实验系统并进行了等效实验。结果表明,实验系统可以将温升控制在0.5℃-0.7℃以内,波动度控制在±0.05℃～±0.1℃范围内。相比传统温控系统,本系统有了较大的进步。最后归纳总结研究成果之后,总结和展望了可进一步深入的研究问题。