和其它材料的结构相比,复合材料夹芯结构板具有较高的比刚度和比强度。因此这种结构在多种技术领域都得到了大量的应用,尤其是在航空航天和一些民用的工程上。然而,现在大多数的夹芯结构材料都是面板和芯材粘结在一起,这就使得这些夹芯结构芯材与面板的界面性能薄弱。为了弥补现有夹芯结构材料界面性能薄弱的缺点,本文首先对夹芯结构材料进行结构设计。所设计的这种复合材料柱/泡沫塑料夹芯结构板,其芯材是柱状复合材料与泡沫塑料构成的复合结构。复合材料柱状体为芯材的骨骼结构,用来连接和支撑上、下蒙皮。该柱状结构与上、下面板的增强材料和基体是相互连通的,这样就可以使得面板和芯材骨骼结构,在同一个工艺过程中同时成型为一个整体。即芯材骨骼结构与面板同时成型,没有界面。因此所设计和研制的夹芯结构与其他复合材料夹芯板的根本区别就是面板与芯材骨骼结构之间没有界面,这就从根本上改善了面板与芯材之间粘接性能薄弱问题。针对所设计的这种夹芯结构板,并且考虑到其结构的独特性,本文又进行加工设备及针具的研究、加工工艺研究、成型工艺研究、性能试验等几方面内容。通过自行设计的加工设备及加工工艺,可以使得增强材料在法向上植入芯材中,并且使其能够与上下面板的增强材料连通。然后再通过模具成型、RTM成型以及真空袋成型这三种不同的成型工艺,找出适合这种结构的最佳成型工艺并进行成型加工。最后通过平压性能试验、弯曲性能试验以及剪切性能试验,得出这种夹芯结构板的相应力学性能,随其内部复合材料柱密度的变化关系。研究结果表明,此种结构具有较高的抗层间剪切、抗平压、抗弯曲性能。比较这种材料和其它夹芯结构材料在力学性能方面的不同,就可以看出这种材料具有很大的应用前景和意义。