复合材料金字塔点阵夹芯圆柱壳作为承载结构,具有较高的比强度、比刚度,符合航天器结构轻量化的需求。在承载结构的基础上发展多功能结构是进一步实现航天器轻量化的有效途径,其中就包括集电子器件与承载于一体的多功能结构,而当电子器件与承载结构相结合,首先要解决的就是电子器件的热控问题。本文先对复合材料金字塔点阵夹芯圆柱壳进行了力学性能的研究,随后针对结构内含电子器件类热源的工况进行了主动换热设计,并对其进行主动换热性能和力学性能的研究。首先,本文从理论预报、有限元模拟和力学实验三方面对复合材料金字塔点阵夹芯圆柱壳的轴向承载性能进行了研究。理论方面,对夹芯圆柱壳四种可能的失效模式进行了理论预报,得到相应失效模式下的结构临界载荷预报公式;有限元方面,使用ABAQUS软件对结构进行线性屈曲分析,预测结构的载荷峰值;实验方面,使用模具热压法制备试件,并进行准静态轴向压缩实验。同时也对相应的空芯圆柱壳进行研究,通过对比,证明金字塔点阵芯子能够有效地延缓结构局部屈曲失效的发生,从而提升结构的承载能力。然后,借助数值模拟手段对结构内含电子器件的工况进行热分析。先对复合材料金字塔点阵夹芯圆柱壳进行热分析,发现其不能直接作为电子器件的支撑结构,需要进行主动换热设计。本文将设计的流体管道集成到结构内部,在流体管道中通入冷却介质,并在外面板内表面粘贴石墨膜以加速局部热量的扩散,从而对结构进行有效热控。结果表明,上述方法可使电子器件处于一个适于正常工作的温度范围。此外,研究了石墨膜类型、冷却介质流速和面板厚度对多功能点阵夹芯圆柱壳主动换热性能的影响。最后,通过有限元模拟,对多功能点阵夹芯圆柱壳主动换热时的热应力进行分析,并采用线性屈曲分析预测了热工况下结构的轴向承载性能。同时,研究了结构在常温下的临界屈曲载荷,探讨流体管道对结构轴压力学性能的影响。