点阵夹芯结构是一种具有优良力学性能的超轻质多孔周期性结构，其在航空、航天、船舶、建筑和兵器工业中具有广泛的应用价值。本文研究的类桁架点阵夹芯结构是一种基于点阵夹芯结构提出的改进型结构。本文提出了一种制备复合材料类桁架点阵夹芯结构的新工艺，并从实验和数值模拟角度对其自由振动性能进行了研究。首先，本文对剪切载荷条件下的结构几何参数进行了优化。根据优化后的几何参数设计了波纹板模具，并利用新工艺成功制备出了复合材料类桁架点阵夹芯结构。其次，利用实验测试和数值模拟方法对类桁架点阵夹芯结构的自由振动性能进行了研究。分析了边界条件、面板和芯子铺层角度、上下面板厚度差以及面板厚度对结构固有模态的影响。最后，针对该结构在制备或者服役过程中可能出现的典型缺陷对振动性能的影响进行了深入研究。分析了面芯界面脱胶缺陷、面板层间分层缺陷、芯子杆件缺失及芯子杆件之间的脱胶对结构固有频率和固有振型的影响。该研究在防止发生共振和保证结构安全方面具有重要的现实意义。