随着飞行速度与飞行高度的增加，流动结构愈发复杂。不规则的气动载荷和热载荷可能会导致 飞行器材料的变形、断裂和失效，进而反过来影响流场的演化。精确模拟流固耦合现象是航空航天 工程中面临的巨大挑战。本文从流体求解器、固体求解器和耦合算法三个角度入手，提出了一套新 的流固耦合算法，用于模拟可压缩流动与结构之间的热相互作用。该算法使用键基近场动力学计算 固体的变形、断裂和传热，使用气体动理学格式模拟可压缩流体的运动。流体域和固体域通过虚拟 网格浸没边界法耦合起来，实现流体和固体在同一框架下的共同演化。本文研究了气动热载荷下的 材料内部热扩散问题，展现了流-固-热耦合作用对于流场演化的影响。这些都为进一步开展热载荷 下的裂纹拓展问题以及流-固-力-热全耦合问题的研究打下了坚实的基础。