本发明涉及一种直线超声波电机多物理场综合设计方法，包括以下步骤：将电振‑温度‑结构耦合设计问题解耦为电振‑结构、电振‑温度与温度‑结构三个双耦合设计问题，实现设计需求与计算效率的折中；采用有限元数值计算与响应面法相结合的手段，获得以电机结构多尺度尺寸参数为变量的定子模态特性解析表达函数簇，电机作动性能解析表达函数簇，关键部件最高温度、最大温差以及最大热应力解析表达函数，进而采用智能优化算法开展结构多尺度尺寸参数的精细化设计，大幅提升电机综合性能指标。本发明具有计算精度高、设计周期短、对工程师的经验依赖程度低，易于推广的优点。