随着空天飞行器技术的高速发展,速度指标已是现今发展的重要方向。飞行器在高速飞行过程中,材料由于高温载荷作用,弹性模量会显著下降,进而造成飞行器外包结构刚度下降,容易引发颤振、变形等不利后果。悬臂薄壁结构是飞行器中常见的外部结构件,其具有调整位姿、提供升力等重要作用。在高温载荷下,保证飞行器悬臂薄壁结构具有足够的刚度具有重要意义。在现有研究方法中,针对飞行器薄壁结构的刚度增强方法,大多集中于添加肋板、加强筋、桁架结构等增加附加结构的方式,这种方法难以避免的增加了飞行器的质量。本课题以某导弹薄壁弹翼为研究对象,将其简化为矩形悬臂薄板,在不增加飞行器本体质量的前提下,利用智能材料形状记忆合金（SMA）作为驱动器,探究其使矩形悬臂薄板达到刚度增强效果的层合方法。具体包括以下几个方面:本文首先以矩形悬臂薄板为基础,结合薄板小挠度理论及Hamilton原理,推导了其振型与频率的解析解,并对后续振型和频率的控制提出指导意见。结合推导的解析解的结果,采用有限元理论推导的方式,建立了完全层合SMA的理论动力学模型,探究以智能材料SMA为驱动器时,SMA的材料参数特性及形状记忆效应对矩形悬臂薄板的刚度增强效果的具体影响形式。分析理论模型中SMA驱动器对矩形悬臂薄板刚度的影响因素,结合工程实际,以不影响矩形悬臂薄板的气动外形和总体质量为前提,设计SMA驱动器。采用BP神经网络与遗传算法结合的方式,探究了三种刚度增强目标下SMA驱动器的最优布置形式:仅提高弯曲刚度;仅提高扭转刚度;同时提高弯曲刚度和扭转刚度。将算法预测的SMA驱动器的最优布局与仿真结果进行对比验证。利用实验验证本文提出的刚度增强方法。首先进行了常温环境下矩形悬臂薄板刚度增强实验。以管状SMA作为驱动器,结合LMS多通道振动测试采集系统,分析结构的固有频率和刚度提升效果;在验证了常温环境下刚度增强方法的有效性后,结合以BP神经网络及遗传算法预测的SMA驱动器在矩形悬臂薄板的最优布局,设计了200℃下的高温扫频实验。以石英灯阵为加热源,搭建实验平台,测试不同数量SMA驱动器对矩形悬臂薄板的刚度增强效果。最后,将实验结果与仿真结果及算法优化结果进行对比,验证本文提出的刚度增强方法的有效性以及布局优化算法的准确性。