近年来,增材制造技术已日趋成为研究热点,并得到各国政府研发部门的高度重视,被列为各国高新技术战略。通过3D打印制备薄壁圆柱壳构件已经成为一种高效、经济的方式并逐渐应用于航空航天、车辆工程等领域。然而,增材制造工艺作为一种材料逐层堆积的制造方法,每一层都会受到多次的高温热循环,从而产生综合叠加效应,层间与层内的力学性能存在较大差异,不同于传统的“减材”制造的各向同性构件,增材制造构件常表现为组织的不均匀性以及明显的各向异性,这样基于均匀、各向同性假设发展起来的稳定性理论和设计准则不再适用于面向增材制造的薄壁构件。因此,针对于增材制造工艺引起的各向异性问题,研究面向增材制造的薄壁圆柱壳屈曲稳定性失效行为具有重要的理论和工程意义。论文首先以PLA丝材作为基材,基于熔融沉积增材制造(FDM)方式制备了不同打印角度的标准轴拉试件,并进行了单轴拉伸试验。试验结果表明,制备的FDM试件每个打印平面内的力学性能相近,而与堆叠方向的力学性能差异较大。相比打印层内的弹性模量,堆叠方向的弹性模量增加340.75MPa,增加率为13.08%。为此可以把FDM打印的PLA材料视作横观各向同性本构材料。同时,基于横观各向同性本构方程与试验数据,确定了横观各向同性本构5个弹性常数,分别为:打印平面内的弹性模量E为2605.37MPa、打印层间的弹性模量E`为2946.12MPa、横向泊松比v为0.18、轴向泊松比v`为0.28、轴向剪切模量G`为1025.17MPa。然后,基于FDM构件的横观各向同性本构关系、Hill分叉点屈曲理论和Ritz能量法,建立了轴压载荷下的FDM薄壁圆柱壳弹性屈曲控制方程,推导了屈曲载荷与波数之间关系以及临界载荷计算表达式,并通过有限元数值方法验证了理论推导的可靠性。另外,基于FDM构件的各向同性本构关系与横观各向同性本构关系,分别计算了不同几何尺寸的FDM薄壁圆柱壳轴压临界失稳载荷。结果表明,通过横观各向同性本构计算的轴压失稳载荷要比各向同性本构计算的理论值小4.60%~5.16%。最后,论文根据Timoshenko弹性屈曲理论和能量法则,推导了外压载荷下FDM薄壁圆柱壳的临界失稳压力计算公式。同时,基于有限元软件ANSYS建立了增材制造薄壁圆柱壳在外压载荷下的数值模型,数值解验证了理论推导结果正确性。另外,分别基于FDM构件各向同性本构与横观各向同性本构计算了不同几何尺寸的FDM薄壁圆柱壳外压临界失稳载荷。计算结果表明,通过横观各向同性本构计算的外压临界载荷比通过各向同性本构计算的外压临界载荷小4.08%~7.66%。