本文主要针对气动加热环境结构刚度下降的问题，基于形状记忆合金的特性，提出采用形状记忆合金驱动器对其进行刚度控制。首先，通过有限元仿真揭示了气动加热环境下对弹体结构固有频率的影响，并根据形状记忆合金的特性提出了刚度控制策略。其次，讨论了适用于回复应力计算的形状记忆合金一维本构模型，设计对形状记忆合金驱动器预拉伸和性能测试的实验装置，应用Brinson一维本构模型计算不同预应变的形状记忆合金丝回复应力随温度的变化，并与实验结果相比较。第三，针对MSC.NASTRAN不能很好地建立形状记忆合金材料，结合实际工程需要，利用PATRAN的二次开发语言将一维形状记忆合金材料系统集成到PATRAN中，通过开发的模块实现了商业有限元软件中对布置有形状记忆合金材料的驱动结构以及复合材料结构进行有限元建模分析。同时针对气动加热引起的高温效应使结构刚度降低的现象，提出了利用形状记忆合金纤维埋入结构中进行刚度控制的方法。从建立SMA纤维混杂层合板出发，研究了温度载荷下结构刚度特性与SMA的初始预应变、体积含量关系。最后，研究了基于形状记忆合金的平板结构刚度控制方法，提出了驱动器在平板上的布置形式。通过建立分析有限元模型并结合实验验证控制效果，在此基础上进一步采用遗传优化算法对驱动器布局方式进行优化，优化后的布置方案可实现利用较少的SMA驱动器提高刚度控制效果，为利用形状记忆合金实现对结构的刚度控制提供参考和借鉴。