圆柱壳结构在航空航天领域有着普遍的应用，复合材料点阵圆柱壳由于具有轻质，高强，高模,可设计性强等优点而受到广泛的关注。针对复合材料金字塔点阵圆柱壳，本文开展了结构设计-制备-评价一体化研究，研究内容有以下几方面：总结了点阵结构和格栅圆柱壳的制备工艺，并对复合材料圆柱壳力学性能的研究现状进行了评述。在此基础上，本文设计了一套用于制备复合材料金字塔点阵圆柱壳的模具，并成功制备出玻璃布复合材料金字塔点阵圆柱壳和碳纤维复合材料金字塔点阵圆柱壳。首先，对玻璃布增强环氧树脂复合材料层合板的基本性能进行了实验测试；在此基础上，对玻璃布复合材料金字塔点阵圆柱壳和碳纤维复合材料金字塔点阵圆柱壳进行了轴向压缩实验，给出了两种点阵圆柱壳的极限承载能力，并对相应的失效模式进行了分析。采用有限元法研究了玻璃布复合材料金字塔点阵圆柱壳在轴向压缩下的屈曲问题；针对屈曲问题，采用有限元法研究了点阵圆柱壳的面板厚度，芯子厚度和芯子夹角对圆柱壳临界屈曲载荷的影响。最后，对本文的工作和取得的成果进行了总结。本文的主要创新之处在于：开发出一套能够方便地制备复合材料金字塔点阵圆柱壳的热压模具成型工艺，并成功制备出性能较为优异的金字塔点阵圆柱壳。通过实验发现，金字塔点阵圆柱壳很好地发挥了复合材料高强、轻质的特性，在对结构轻量化设计要求极高的航空航天领域有着很好的应用前景。