随着人类太空技术的日益发展，可重复使用航天器已成为各航空大国竞相研究的对象，可重复使用航天器在巡航或再入过程中时面临着严酷的气动力/热/噪声等复合环境，对热防护系统结构的完整性和耐久性提出了严峻挑战。热环境下的动特性是进行结构动态响应分析和优化设计的基础，因此对金属热防护系统热振动特性的研究是非常有必要的。本文主要对四点固支的金属热防护板热动特性进行了热结构分析。首先基于理论、有限元方法对比分析了薄板结构热屈曲临界温度影响因素，给出了热环境下工程实际结构线性和非线性的分析流程，研究了热环境对固有振动频率和固有振型的影响。使用有限元软件MSC.NASTRAN依据上述分析流程对比分析了某试验金属热防护板结构模型载均匀和非均匀温度场下结构模态的影响规律。结果表明，此类金属热防护板结构在热环境下易发生屈曲，热模态分析中需考虑热屈曲、大位移变形等因素。同时证实热环境对金属热防护板结构动特性影响较大，结构的固有振动频率随热环境下弹性模量的降低而减小，热应力对结构的固有振动频率和振型都有影响，综合考虑材料温变特性、热应力和热变形时，结构的固有频率随热环境温度的增加先降低后增加，且会出现频率跃阶现象。当温度场分布改变时，固有振动频率的变化规律基本相同，固有振型则不同。最后对此类金属热防护板真实结构进行了振动测试分析，得到了该结构在自由自由状态下的频率、振型和阻尼比。并讨论分析了不同状态下金属热防护板结构模态参数的变化