近年来,利用3D打印技术制备连续纤维增强复合材料已经成为研究热点,引入智能性打印基材则可进一步拓展复合材料的功能和应用前景。借助打印技术引入连续纤维可定制化生产轻质高强复合结构材料,一体成型,降低成本。打印过程中,将形状记忆智能高分子基材与连续纤维复合,能够在特定刺激下改变其形状,可用来设计增强结构的自展开或自适应功能,未来在航空航天等领域有着巨大的应用潜力。然而,前期研究表明,打印工艺对连续纤维的要求较高,制备的复合结构内部存在明显缺陷;此外,智能基材的打印复合结构仍处于初步研究阶段。因此,如何优化连续纤维3D打印路径的设计以及连续纤维与智能基材组合结构的力学性能,构筑轻质高强结构以及开展相关应用研究,对指导和开发智能化3D打印高强材料具有重要的启发价值。本文基于纤维增强轻质格栅结构,通过对打印参数如打印路径和挤出量进行设计与配置,优化了连续纤维在格栅结构中的打印工艺,可制备具有纤维良好分布的格栅结构复合材料。基于该优化工艺,采用形状记忆聚乳酸和连续芳纶纤维设计并打印了连续纤维增强格栅结构,系统地研究了打印参数和结构参数对增强结构力学性能和形状记忆性能的影响。最终,为实现纤维增强格栅结构复合材料的直接驱动变形,制备了电驱动碳纤维增强“人”字形形状记忆格栅结构,探索了该种复合结构的各项性能以及作为电驱动变形装置的应用潜力。本课题主要研究内容和结论如下:（1）连续纤维增强格栅的结构设计与打印工艺研究。本论文提出了一种基于周期重叠式的连续纤维打印路径和挤出量配置的打印策略,并使用连续芳纶纤维和聚乳酸为原材料打印了具有不同路径配置的菱形填充格栅结构复合材料,研究了连续纤维打印的路径配置对打印质量及力学性能的影响。研究结果表明,以“类梯形”路径设计的复合结构具有较均匀的纤维分布及良好的打印质量和理想的力学性能,可适用于打印不同填充图案的连续纤维增强格栅结构复合材料。（2）连续纤维增强格栅结构的力学与记忆性能研究。在优化打印工艺的基础上,设计并制备了具有均匀纤维分布的连续纤维增强三角填充格栅结构形状记忆复合材料,研究了结构参数和打印参数对复合结构拉伸力学性能的影响,并通过有限元数值模拟分析了拉伸载荷下复合结构的失效模式。探索了结构参数和打印参数对三角填充格栅结构复合材料弯曲性能以及形状记忆性能的影响。研究发现,复合结构中的纤维为主要承力部分,在结构中支杆和纤维的搭接处观察到主要的应力集中,与实验拉伸测试中产生的破坏位置一致;随着打印结构单胞长度的增加,结构的相对密度减小,但结构的拉伸强度呈上升趋势;当打印层高降低时,复合结构中的纤维含量升高,拉伸强度显著增加;单胞长度的增加能够增加格栅结构的刚度,弯曲性能也呈上升趋势,而形状记忆回复率则表现出相反的趋势;随着打印层高减小,复合材料中的纤维含量由3.65%增加到16.32%,复合结构能承担的相对最大载荷以及相对弯曲模量分别增加了约2倍和3倍,而形状回复率则下降显著,从74.62%降低到53.88%。（3）电致驱动形状记忆智能格栅结构的研究。以形状记忆聚乳酸为基体,向其引入热塑性聚氨酯和多壁碳纳米管,制备了电响应形状记忆复合线材;通过3D打印连续纤维技术,设计并制备了连续碳纤维增强“人”字形负泊松比格栅结构。研究了碳纤维增强形状记忆复合基材的力学性能和电响应形状记忆性能,进而研究了格栅结构在拉伸载荷下的力学性能及负泊松比效应,探索了该类格栅结构的电致驱动性能。结果表明,打印的碳纤维增强复合基材表现出良好的力学性能,并能够在10 V电压刺激下,25 s内可达到94%的形状回复率;打印的格栅结构在拉伸载荷下表现出负泊松比效应,建立的数学模型很好地预测其泊松比的值;复合结构能够在电驱动下由临时形状回复到初始状态,通过对格栅结构尾端选择性的施加电刺激,能够对格栅结构特定部分进行激活。本课题将形状记忆高分子基材与连续纤维复合,优化了连续纤维3D打印路径,研究了3D打印连续纤维增强热/电驱动的形状记忆格栅结构,对开发3D打印智能高强材料具有重要的指导价值,为将来设计增强结构的自展开或自适应材料,并在航空航天等领域的应用奠定了良好的基础。