碳纤维复合材料点阵夹芯结构由于具有轻量化和多功能化特点，因而在航空航天等领域具有广泛的应用前景。目前国内外学者对碳纤维复合材料点阵夹芯结构力学行为的研究主要集中在室温环境，很少有人研究温度对复合材料点阵夹芯结构力学行为的影响。因此，为了弥补这一不足有必要对其在不同温度环境下的力学行为展开研究，这将有助于复合材料点阵夹芯结构的设计与应用。本文针对碳纤维复合材料点阵夹芯结构，对其在高低温环境下以及经高温热暴露处理后的力学行为进行了理论和实验研究。采用理论和实验相结合的方法对碳纤维复合材料直柱型和金字塔型点阵夹芯结构在高低温环境下的力学行为进行了研究。通过实验测试了复合材料杆件和层合板在高低温环境下的压缩模量和强度，并采用理论模型将其拟合成温度的函数。建立了直柱型和金字塔型点阵夹芯结构在不同温度环境下平压刚度和强度的理论预报公式，并将实验测得的平压刚度和强度值与理论预测值进行了对比，实验结果与理论预测结果吻合较好。同时也对金字塔点阵夹芯结构在高低温环境下的侧压行为进行了研究，得到了温度对金字塔点阵夹芯结构侧压行为的影响规律。所得结论可为复合材料点阵夹芯结构在高低温环境下的应用提供数据储备和科学依据。为了研究热暴露对碳纤维复合材料金字塔点阵夹芯结构失效机理的影响，对金字塔点阵夹芯结构经不同温度和时间热暴露后的平压和剪切行为进行了考察。通过实验测试了金字塔点阵夹芯结构热暴露后的平压和剪切性能，得到了平压和剪切性能随热暴露温度和时间的变化规律，并通过理论公式预报了金字塔点阵夹芯结构热暴露后的平压刚度和强度以及剪切刚度和强度。揭示了金字塔点阵夹芯结构热暴露后的平压和剪切失效机理，当热暴露温度不高于250℃时，点阵夹芯结构经高温热暴露处理后，在平压或剪切载荷作用下发生了节点失效。但当热暴露温度高于250℃时，点阵夹芯结构经热暴露处理后，在平压载荷作用下发生了杆件分层与屈曲失效；在剪切载荷作用下发生了面板分层与节点失效。同时对比分析了金字塔点阵夹芯结构在高温环境下和高温热暴露后的失效机理，发现该结构在高温环境下的失效机理与其经热暴露处理后的失效机理有着本质区别。研究了热暴露对碳纤维复合材料金字塔点阵夹芯结构侧压和弯曲行为的影响，分析了金字塔点阵夹芯结构经热暴露处理后侧压和弯曲失效行为的变化原因，并从界面微观的角度揭示了金字塔点阵夹芯结构热暴露后的失效机理，得到了侧压和弯曲极限载荷随热暴露温度和时间的变化规律。研究表明，结构热暴露后侧压和弯曲极限载荷下降的主要原因是试件经高温热暴露处理后，基体性能以及纤维基体界面性能发生了严重退化，从而降低了结构的整体承载能力。给出了金字塔点阵夹芯结构热暴露后的侧压和弯曲极限载荷的理论预报公式，并将理论预测结果与实验结果进行了对比分析。通过对碳纤维复合材料金字塔点阵夹芯结构热暴露后的低速冲击行为进行实验研究，得到了热暴露温度高低和冲击能量大小对金字塔点阵夹芯结构冲击响应的影响规律，揭示了点阵夹芯结构热暴露后的冲击失效机理和能量吸收特性。同时，也对金字塔点阵夹芯结构冲击后的剩余压缩强度进行了研究，分析了金字塔点阵夹芯结构冲击后的残余承载能力，结果表明冲击后的剩余压缩强度与热暴露高低和冲击能量大小密切相关。