随着人类征服和利用时空能力、武器装备要求的提高,多种多样的新型飞行器出现,更加恶劣的服役条件对飞行器热防护和热结构性能的要求也愈发严格。复合材料薄壁结构作为高超声速飞行器热防护系统的重要组成部分,采用解析或数值方法研究其热环境下的动响应行为特征,并开展稳定性分析,对结构安全可靠性的评估具有十分重要的意义。本文采用Kirchhoff薄板假设和von-Karman几何非线性理论推导了简支条件下薄板的运动平衡方程,采用Galerkin方法得到了薄板mn阶模态的三次非线性模态控制方程。运用增量弧长法及三次外推插值法自动追踪幅频响应曲线,并结合增量谐波平衡法(IHB)得到了薄板振动的稳态周期解及其不稳定区域,并讨论了材料常数、几何尺寸、温度场分布以及外激励水平对结构稳定性的影响,揭示了热环境对薄板在简谐周期激励下的动响应行为的影响规律。结果表明当热过屈曲挠度小时,薄板表现出非线性刚度渐硬的行为;随薄板温升幅值较高时,热过屈曲挠度大,变形对薄板振动行为具有显著的影响,动响应行为表现出了非线性刚度渐软的特点。