多孔超材料通过微结构设计可实现传统材料无法实现的特殊性能或功能,具有重要的工程应用价值。其中具有热膨胀系数和泊松比可同时调控特性的多孔超材料是当前多孔超材料多功能集成化的重要发展方向。但是,在目前文献报道的大多数多孔超材料仅具有单独的泊松比调控或者单独的热膨胀系数调控特性,无法满足工程中对温度和力场同时激励下的变形控制需求。因此,本文基于晶体学多重旋转对称原理,设计分析了六种可实现多方向的泊松比和热膨胀系数集成化调控的新型多孔超材料。解析推导了六种多孔超材料的相对密度和热膨胀系数解析表达式。完成了其中五种多孔超材料的力场加载下的变形机理分析,得到了泊松比和等效模量的解析表达式。最后采用3D打印工艺制备了其中一种典型的多孔超材料,通过实验与数值仿真验证了本文推导的泊松比和热膨胀系数解析表达式的正确性。主要获得的成果如下:（1）本文详细推导了六种多孔超材料的相对密度和热膨胀系数解析表达式。经理论分析表明:通过设计合适的几何参数,多孔超材料相对密度可达20%以下。同时通过选取合适的材料参数和几何参数,多孔超材料可实现由负到正的大范围热膨胀系数调控功能。（2）在平面正交坐标系下,本文通过理论分析了所设计的其中五种多孔超材料在力场加载下的变形机理,并推导得到了x方向和y方向的泊松比及等效模量的解析表达式。经理论分析表明:材料参数对多孔超材料的泊松比影响较小,对等效模量影响较大。通过设计合适的几何参数,多孔超材料可以实现由负到正的泊松比调控。（3）通过3D打印工艺制备设计中的一种典型多孔超材料,并开展了泊松比的实验测试。实验结果表明:多孔超材料在小应变下的泊松比值与理论值较为吻合,验证了泊松比解析表达式的正确性。同时采用有限元法分析了多孔超材料的热膨胀调控特性,进一步验证了热膨胀系数解析表达式的正确性。本文从设计、理论分析到实验及仿真测试,系统的研究了新型多孔超材料的热膨胀系数和泊松比可集成化调控功能,为此类多孔超材料的工程应用提供了坚实的研究基础。