壁板颤振的研究起源于早期的飞行事故,它是气动力、弹性力和惯性力共同作用的气动弹性现象。随着飞行器发展进入到超音速和高超音速阶段,气动加热现象不可忽略,对壁板热颤振的研究应运而生。壁板热颤振分析涉及颤振边界问题和非线性响应问题,由于振动的存在会造成疲劳破坏,对壁板颤振疲劳问题的研究也不容忽视。本文以二维壁板的横向振动方程为基础,考虑气动力和气动热对飞行器壁板的影响,应用一阶线性活塞理论建立了二维板的热颤振偏微分方程,并分别从线性和非线性两个方面对热颤振特性进行了研究,壁板热颤振会造成结构的疲劳累积损伤,引入Heywood疲劳计算模型,研究了颤振疲劳寿命。首先,基于经典线性屈曲理论得到了二维壁板的临界屈曲温度。利用数值分析的方法对热颤振线性振动问题进行了研究。针对简支和固支两种边界条件得到颤振稳定性方程。基于试错法和频率重合理论得到不同温度条件下的颤振临界动压,获得温度影响下的颤振边界,研究表明温度效应使颤振临界动压降低。另外,气动阻尼项对壁板热颤振的影响可以忽略。其次,在结构大变形基础上,考虑几何非线性和气动加热共同作用的影响,引入小扰动,利用伽辽金方法分别对包含静挠度和小扰动挠度的振动方程进行计算,再分别考虑两种边界条件的影响,均得到了不同温度条件下的颤振边界。在包含小扰动挠度的振动方程中,再次考虑气动阻尼对非线性壁板热颤振的影响,研究表明气动阻尼的影响也可以忽略。最后,对壁板热颤振的疲劳性能进行了研究。利用有限差分法对壁板热颤振问题进行了分析。结合线性疲劳累积损伤理论与Heywood方法,建立来流动压与疲劳寿命的关系。本文的研究,对超音速壁板的设计提供了有益参考。