三维点阵结构与传统的二维点阵结构和泡沫结构相比有许多优点。多功能方面,三维点阵结构内部的高孔隙率为其实现多功能性提供了条件;力学性能上,三维点阵结构具有较高的比强度、比刚度,在航空航天领域具有良好的发展前景。TC4钛合金因其轻质高强、耐腐蚀性、耐高温等优点在航空航天领域得到广泛应用,本文将节点下压法应用于TC4钛合金三维点阵结构的制备中,对于解决钛合金常温下难成形、点阵结构制备效率低等难题具有重要意义。本文设计并制作了节点下压模具,搭建了点阵芯体成形实验平台,通过节点下压法制备出TC4点阵芯体,并利用有限元分析了芯体成形过程。之后,通过激光焊和钎焊连接了芯体与面板,制备了点阵结构。最后研究了点阵结构的平压性能。主要研究内容如下:(1)节点下压法TC4钛合金金字塔点阵芯体成形工艺研究。设计了节点下压模具并搭建了点阵芯体成形实验平台,研究了温度和成形速度对芯体成形及节点流动的影响,获得了优化的节点下压工艺参数;通过金相实验分析了工艺参数对芯体不同位置微观组织的影响;基于Abaqus开展了点阵芯体成形仿真,研究了成形过程中芯体各部位的应力和应变分布特点。(2)芯体与面板的连接工艺研究。采用响应曲面法优化了激光焊接工艺参数,通过激光焊接制备了点阵结构;基于已有钎焊工艺参数,选用TiZrNiCu非晶钎料通过真空钎焊的方式连接点阵芯体与面板,制备了钎焊点阵结构;通过金相分析研究了激光焊和钎焊接头的微观组织形貌。(3)点阵结构平压性能研究与平压强度优化。开展了钎焊和激光焊点阵结构的平压力学试验,研究了平压过程中点阵结构的变形规律及力学行为;开展了点阵平压力学性能有限元仿真,通过对比平压试验结果验证了仿真模型的正确性,研究了平压过程中点阵结构应力变化、变形规律及力学行为。通过有限元仿真研究了不同桁架杆角度点阵结构的平压性能,基于仿真结果和理论分析,研究了点阵结构平压过程中桁架杆的受力失稳规律,优化出点阵结构最高平压强度和最高相对平压强度对应的桁架杆角度。