随着航天技术的发展，航天航空产品需要满足高低温交变、振动冲击等恶劣环境及更长的使用寿命。目前，温度载荷作用下的动力学响应分析在航天航空领域研究多集中在温度对结构固有特性的影响，鉴于这种情况，本论文分析了结构热环境下的振动响应，并针对某典型舱段，通过有限元分析软件对热环境下舱段结构的振动特性进行仿真分析，研究温度变化对舱段结构动力学响应的影响。　　阐述了热分析相关理论、结构动力学基础理论知识及有限元仿真技术，简要叙述了ANSYS Workbench软件的主要特点及分析步骤；通过热仿真算例、模态分析算例以及随机振动分析算例进行了仿真结果与理论结果的对比验证，为后续分析提供了理论基础及仿真技术指导。　　研究了简单结构热应力理论与有预应力的模态分析理论，与有限元仿真结果进行对比，验证了热环境下结构振动响应分析方法；对简单结构进行室温下动力学响应分析以及温度载荷下动力学响应分析，探究了温度变化对结构动力学响应的影响，为下文分析热环境下舱段结构的振动响应提供了指导。　　对原舱段模型进行了结构简化与修复，并利用有限元仿真软件建立了简化后的舱段结构模型。对简化后的舱段结构进行室温下的模态分析及随机振动分析，以及温度载荷下的热应力分析，进而进行有预应力的模态分析及随机振动分析，结合传热学及动力学理论，研究舱内关键部位的响应分析结果，针对结构薄弱部位提出设计改进建议，并分析温度变化对结构热变形、热应力、固有频率及随机振动响应的影响。