航天器在轨运行期间，受冷热交变的空间环境影响，太阳电池阵部件上会产生随时间变化的温度梯度，诱发结构产生热变形甚至热振动，对航天器的正常运行产生重要影响。针对空间轨道航天器太阳电池阵，本文采用有限元法分析各部件温度场和温度梯度随轨道周期的变化规律，研究太阳电池阵在空间环境下的热应力和热变形。通过对比分析不同间隙值的振动特性，研究铰链间隙对航天器太阳电池阵热结构动力学的影响。通过空间热环境分析，详细计算太阳辐射、地球辐射和地球反照辐射及其角系数。分析地球阴影对空间轨道的影响，得到轨道高度为300km的低空轨道航天器进出地球阴影的时间节点，并计算了太阳电池阵随轨道周期变化的热流载荷。基于热结构有限元分析理论，对太阳电池阵热分析有限元算法和热结构分析的有限元原理进行推理，并给出利用直接耦合法对太阳电池阵进行热结构分析的思路。分析航天器太阳电池阵典型结构，基于ANSYS建立含帆板、边框以及简化铰链的有限元分析模型，并通过创建含间隙接触对来描述铰链的热接触模型。设定热结构分析的边界条件和初始条件，对太阳电池阵有限元模型进行两个轨道周期10800s的热结构分析。通过热结构分析得到太阳电池阵各部件的瞬态温度，并预示结构的瞬态温度和温度梯度随轨道周期的变化规律。选择温度和温度梯度最大时间节点，研究结构内部温度场和温度梯度。分析太阳电池阵结构产生的热应力，研究结构应力引起的热变形。对比分析不同间隙时两板的振动速度和振动加速度随轨道周期的变化，研究铰链间隙对太阳电池阵热振动特性的影响。