高超声速飞行器在再入大气层的过程中,严重的气动加热现象使飞行器表面的温度迅速升高。针对高超声速飞行器在再入大气层过程中严重的气动加热现象,在高超声速飞行器表面布置耐热隔热瓦保护机体结构。由于隔热瓦是脆性材料,遇热会膨胀断裂,所以它是以块状阵列的形式敷设于机体表面的。每一行相邻的隔热瓦之间是有缝隙的,各行隔热瓦之间的缝隙也有错位,隔热瓦缝隙参数会影响受载后隔热瓦之间的接触力。为了研究缝隙对变形的影响,本文在面积为1m2的平板上布置不同尺寸的隔热瓦,通过自编的Python语言实现平板阵列隔热瓦缝隙的参数化建模,利用试验设计的方法建立近似模型,并利用ISIGHT软件集成ABAQUS对平板阵列隔热瓦的近似模型进行优化设计,采用响应面法建立平板阵列隔热瓦的数学分析模型,采用序列二次规划法对平板阵列隔热瓦的缝隙参数进行优化设计,得到缝隙参数的最优布置方案。结果显示,缝隙宽度相较于缝隙间距对隔热瓦间的接触应力影响较大,缝隙宽度越小接触应力越大,缝隙间距选取隔热瓦边长的一半即可。