本文结合大型空间光学系统的结构动力学响应分析研究工作,阐述了对空间光学系统进行热振动研究的重要性,及其对工程设计工作的指导意义。对光学系统的研究背景以及目前国内外热振动分析方法的研究现状做了介绍,阐述了热-结构耦合分析理论和结构热动力响应分析理论的基础。基于热-结构耦合分析理论,利用ANSYS软件计算了不同热浸透和横向热梯度环境下整个光学系统和主镜的热变形。在主镜中心镜的背部支撑机构上设定三定约束形式不变,并沿半径方向设定6组约束位置。计算得到了镜面节点位移随约束位置的变化规律,并分析得出对镜面尺寸稳定性影响最小约束位置以及整个镜面的变形趋势,这些为光学系统的热控提供了分析依据;基于结构热动力响应分析理论,在ANSYS有限元软件中确定热环境下简支梁结构的热响应分析方法,并验证该方法的可行性。分别对简支梁和光学系统进行了温度载荷作用下的模态分析、谐响应分析、冲击响应分析和随机振动分析,确定了温度变化对结构动力学响应的影响。目前,温度载荷作用下的结构动力学分析方法在航天领域的应用较少,由于技术和设备等原因,国内外对这方面的研究多集中在温度环境对结构振动特性的影响,温度环境对动力学响应的影响研究较少。针对这种情况,本文在这方面进行了尝试,在理论研究和实际应用方面奠定了一定的基础。