本文在结构热传导、热应力和热振动分析的基础上,进行了热颤振数值计算。重点针对一典型实心机翼,进行了全面的分析,揭示了热颤振的影响因素。本文第一部分主要讨论用有限单元法分析温度对结构固有振动特性的影响。首先,从固体热传导问题的基本方程出发,采用有限元法离散结构空间,有限差分法离散时间,求得计算瞬态温度场的一般格式,并在给定边界热流密度条件下计算出三维结构的瞬态温度场。其次,基于“温度载荷”思想并考虑材料几何非线性,采用有限元法计算出已知瞬态不均匀温度场下结构三维热应力场、位移场。最后,运用预应力理论得到修正的结构刚度矩阵并计算出热结构的固有模态。本文第二部分主要研究了不同的时域颤振计算方法并基于活塞理论对不同热载荷下的机翼进行颤振计算。首先,通过求解非定常Euler方程,利用全流场动网格系统下网格速度及几何守恒律,实现了动边界下非定常流动的合理模拟。其次,将活塞理论这种工程算法应用在时域颤振计算中,计算结果和CFD算法非常接近。最后,基于前面的分析成果计算得到机翼热颤振特性并取得以下结论:气动加热导致材料物理性能降低并在结构内部产生热应力,两者共同作用使得结构固有频率降低,进而造成颤振速度的大幅下降。