大型空间结构在太空承受的载荷主要是热载荷。空间热流的急剧变化,如航天器从阳光区进出地球阴影区会出现高通量的热辐射变化,热流入射的突然变化会导致构件温度场发生迅速变化,会在大型空间结构中产生的冷热变化且分布不均匀的瞬态温度场,可能会诱使大型空间结构发生一些动力学行为,该动力学行为可能会产生热变形、热振动、热颤振等效应。比较典型的是哈勃太空望远镜在1990年4月发射后不久,因其太阳能帆板的热致振动,造成望远镜颤抖、成像畸变模糊而不能正常工作的事例。热致振动一方面会降低空间结构的指向性能,加重卫星轨道姿控系统的负担;另一方面,还可能导致不稳定的振动。空间结构是否发生明显的热响应不仅与温度场的变化速率及分布有着直接关系,还与空间结构的力学特性有关。对于缓慢变化的温度场,使用准静态热弹性方程就可以进行求解,但是对于快速的温度场变化,就需要在准静态热弹性方程中加入惯性项,从而得到热弹性变形的动力学方程,利用直接积分法或者振型叠加法进行求解。Boley提出通过无量纲参数B(Boley参数)来判断空间结构是否发生明显振动,Boley参数是由热响应特征时间(热响应周期)和结构响应特征时间(结构固有周期)确定的。当Boley参数越大时,热振动的稳定区域就越大,即越不会发生明显的振动。当Boley参数远大于1时,稳态强迫热振动近似等于准静态热变形。当Boley参数接近于1时,将会产生明显的振动,该振动相当于在准静态热变形的基础上叠加了一些瞬态响应。进一步的研究表明影响Boley参数的主要因素有材料的热物理参数(太阳吸收率、发射率、比热容、导热系数等),材料的力学参数(热膨胀系数、模量、密度等)及结构的一阶固有频率。另外增大阻尼可以提高空间结构热振动的稳定区域,减少振动响应的时间。