在超高温度梯度、超高温升速率和强烈热沉积等特殊环境中,材料表现出复杂的热力耦合特征,传统的热力学理论不再适用。偶应力热弹性力学虽然考虑了应变梯度的影响,但是并没有考虑温度梯度对应力场的影响,本文将温度梯度引入到偶应力热弹性本构关系中,并建立无网格数值计算方法,研究温度梯度对结构力学性能的影响规律。本文的主要研究工作如下:(1)利用Helmholtz自由能函数,在偶应力热弹性力学的本构关系中考虑温度梯度对应力场的影响,将温度梯度引入到偶应力热弹性力学本构方程中,得到一个简化的考虑温度梯度影响的偶应力本构关系,在该模型中,温度梯度产生偶应力。(2)应用移动最小二乘近似可以方便、灵活构造形函数,以及形函数具有高阶连续特征的优点,温度场和位移场用移动最小二乘近似进行近似,应变、旋转曲率和温度梯度直接用节点位移或温度进行差值,建立了考虑温度梯度影响的偶应力理论的无网格计算框架,并编写了Fortran计算程序。(3)应用建立的无网格方法对温度梯度作用下薄板的膨胀和弯曲变形进行了数值模拟,通过考虑和不考虑温度梯度影响的计算结果比较研究了温度梯度对结构变形的影响,并详细研究了尺度影响因子对结构变形的影响规律。本文对特殊材料的热力耦合特性研究具有参考和指导意义,同时为考虑温度梯度场和应变梯度场影响的结构的数值模拟提供了一种新的思路。