超声速燃烧冲压发动机技术是当今世界的重点研究方向,它的技术水平直接体现了一个国家的科技水平,已成为衡量一个国家科技水平的重要标准。习惯上简称为超燃冲压发动机。当飞行器马赫数大于6时,必须使用超燃冲压发动机作为推进动力,它的发展受到了很多发达国家的关注。在21世纪超燃冲压发动机技术必定会以更快的方式发展,并广泛应用于民生、军事等多个领域,影响人类的未来。超燃冲压发动机是在一个多物理场耦合的环境下工作的,工作过程中不仅有气动热引起的温度场与流场的耦合,还有因结构传热引起的结构场与温度场的耦合。超燃冲压发动机的壁面内部温度最高可以达到1400K—1600K,材料的选择也必须能够承受高温和高压,且具有较高的强度。当然,在保证正常工作的前提下,还要尽可能的降低超燃冲压发动机的质量,合理的安排材料分布,提高性能,节省材料。本文首先利用有限元软件patran对某型超燃冲压发动机建立了有限元模型,给定初始热通量和初始温度,在假定发动机正常运行10s的前提下根据传热学理论进行了热固耦合的瞬态温度场分析和结构分析。然后利用优化软件isight集成patran/nastran和mtalab,使用matlab编程来关联单元节点与壁厚,并使用isight软件中的优化方法来对超燃冲压发动机的壁厚进行优化,在满足材料极限应力和变形要求的条件下,减轻发动机重量,省去不必要的材料。