增材制造(又称3D打印)是以数字模型为基础,将材料逐层累积制造出实体零件的新兴技术。点阵材料是具有典型单胞空间周期性排布特征的多孔材料,增材制造技术的成熟与发展为点阵材料的制备提供了高效可行的方法,使得本身具有诸多优点的点阵材料得以拥有更广阔的应用前景。本文针对金属点阵材料在多种载荷条件下的力学响应,综合使用理论模型、力学试验和数值模拟等方法开展了系列化的研究。主要工作包括:1.引入点阵材料相对密度和孔隙率的概念,证明了点阵材料杆件半径与杆长之比和相对密度的关系;介绍了Gibson-Ashby模型,对其表达式进行了推导论证,验证了点阵材料相对密度与等效弹性模量的关系,分析了文中两种单胞的GibsonAshby模型理论结果。与试验和数值模拟结果对比后发现,在不考虑结构各向异性的条件下,该模型能够比较合理地预测点阵材料的等效弹性模量。2.基于选择性激光熔融技术(SLM)设计制备了菱形十二面体和体心立方两类AlSi10Mg点阵材料试验件,结合多种试验测量手段和有限元模拟方法,开展了点阵材料在拉伸、压缩和剪切条件下的力学行为研究,获得了点阵材料的基本力学性能和损伤破坏特征,并发展了适合于点阵材料性能测试的各种测试方法和测试夹具。3.建立了基于混合单元的点阵材料有限元模型,将实体单元和杆单元结合,在提升计算效率的同时,兼顾了点阵材料的细节应力分布和变形特征,通过对比验证了该建模方法的准确性和适用性;使用参数化建模方法建立了考虑成型精度和缺陷的变截面杆有限元模型,对比试验结果表明基于该方法建立的有限元模型能够更准确地表征含制造缺陷点阵材料的力学性能。