连续纤维增强树脂基复合材料具有优异的力学性能,因其轻质高强的特点被广泛应用于航空航天、汽车工业、轨道交通、生物医疗等领域。传统的连续纤维增强树脂基复合材料的成形工艺主要有模压成形、纤维缠绕、铺放成形等存在加工工序复杂、加工周期长、制造成本高等问题,限制了其应用范围。为了进一步提高连续纤维增强复合材料增材制造成形件的力学性能,本文提出了一种复合材料层间铺放短纤维的增强方式,为了实现短纤维均匀、定量铺放,设计了一台短纤维层间铺放打印装置。采用理论分析、装置设计制造与工艺实验相结合的方法,分析了振动原理和振动铺短纤维的原理,设计了一台用于层间铺放短纤维的装置,并探究了打印工艺参数对连续纤维复合材料力学性能的影响规律,探索了铺短纤维均匀性和工艺参数对铺短纤维量的影响关系,试验验证了层间铺放短纤维可以提高连续纤维复合材料的拉伸性能。设计了用于短纤维层间铺放的打印装置,主要包括短纤维铺放设备的运动系统选择、控制系统选择和振动系统设计等。该装置可以实现连续纤维复合材料打印以及短纤维层间铺放。通过优化打印工艺参数,探究了打印温度、层厚、打印速度、打印间距等工艺参数对连续纤维复合材料成形件拉伸、弯曲和层间剪切强度的影响规律,并优选工艺参数。研究表明:适当降低成形件的打印间距,能够提高成形件的拉伸、弯曲和层间剪切强度,而打印间距过低则会降低其强度;升高打印温度会提高成形件拉伸、弯曲和层间剪切强度,而温度过高则会降低弯曲和层间剪切强度;减小层厚会提高成形件拉伸、弯曲和层间剪切强度;降低打印速度会增大成形件层间剪切强度。通过分析短纤维铺放原理,研究了短纤维铺放设备铺放短纤维的一致性和均匀性,探究了筛网运动速度和振动频率对短纤维铺放量的影响规律,从而实现定量铺放短纤维。结合短纤维层间铺放连续纤维复合材料成形件拉伸性能测试,验证了短纤维层间铺放的有效性。