Las estructuras de conexión de paredes delgadas se utilizan comúnmente en los componentes de extremo caliente de los vehículos aeroespaciales. Se producen respuestas no lineales de gran deflexión y fallos por fatiga debido a su distribución de masa discontinua y cambios prominentes en la sección transversal bajo la acción de cargas térmicas, aerodinámicas y de ruido complejas. Se llevó a cabo una prueba de fatiga termoacústica para obtener las respuestas acústicas y de vibración y los cambios en la vida útil de la estructura de conexión bajo condiciones de flujo de calor en aplicaciones de ingeniería. Se utilizó el sistema de prueba de fatiga acústica a alta temperatura de estructuras delgadas de aviación, tomando como objeto de investigación la estructura de conexión de marco portante de placa delgada de aleación a alta temperatura. Como resultado, se obtuvieron la respuesta de vibración y la vida útil bajo diferentes cargas termoacústicas. Se utilizó el método de elementos finitos de contacto para simular la fuerza de pre-apriete de la conexión, y se utilizó el método acoplado de elementos finitos/elementos de contorno para calcular la respuesta acústica y de vibración de las condiciones de flujo de calor. Se obtuvieron las reglas de cambio del valor pico de respuesta de frecuencia en el punto crítico de la estructura de conexión de paredes delgadas bajo los efectos de diferentes campos de temperatura, campos de fluido y campos sonoros a través del procesamiento y análisis de los resultados de cálculo. Considerando el mecanismo de daño por fatiga por vibración estructural, este estudio empleó un método de conteo de flujo de lluvia mejorado para calcular la matriz de circulación de flujo de lluvia (RFM) y la matriz de daño por flujo de lluvia (RFD) de la historia temporal de estrés por vibración en puntos críticos dentro del marco de la estructura. Dicho método se combinó con la teoría de daño acumulativo lineal de Miner para estimar la vida útil por fatiga bajo diversas cargas acopladas térmicas-fluidas-acústicas. Un análisis integral valida la precisión del modelo de cálculo de simulación numérica establecido para identificar puntos de conexión críticos dentro de estructuras sometidas a fuerzas de pre-apriete. Este modelo caracteriza eficazmente las cargas térmicas, aerodinámicas y acústicas en estructuras de conexión de marco portante de placa delgada de aleación a alta temperatura. Delinea la relación entre la respuesta de vibración y la vida útil mientras evalúa el impacto de tres parámetros de carga distintos.