热传导反问题在航空航天、冶金铸造、化工、无损探伤等领域有着广泛的应用。虽然热传导反问题的研究较多、发展较快,依然存在着较多不足。例如,对瞬态非线性热传导反问题,以及不规则或复杂结构等的研究相对较少。本文给出了一种新方法,基于遗传算法和有限元软件,采用FORTRAN语言编程,对瞬态非线性热传导反问题进行研究,从而达到预计的计算目的。本论文的主要工作包括：验证了所采用的改进遗传算法的有效性与精度；建立一维瞬态非线性热传导问题模型,推导了一种有限差分格式,对其进行数值求解,进而采用遗传算法对边界条件和随温度变化的导热系数进行反演,并分析了测量误差对反演结果的影响；采用有限元软件建立二维、三维瞬态非线性导热模型,以边界条件及随温度变化的导热系数为例,采用遗传算法进行了反演研究。通过算例证明,本文给出的反演方法适用于求解瞬态非线性热传导问题,具有较高的精度和鲁棒性。针对简单问题,可以用遗传算法调用有限差分法反演热物性参数和边界条件；针对复杂结构,可以用遗传算法调用有限元软件反演热物性参数和边界条件。所做工作为航天领域中飞行器外部热流参数和热防护系统材料热物性参数的辨识提供了一定的理论基础。