各种空间折展机构因其具有收放自如的优势而被广泛应用于航天领域,并受到越来越多的重视。它们可以在发射时保持较小体积,进入太空中后展开成指定状态,能有效克服航天器对于搭载物体体积的限制。相比于复杂的传统机械折展机构,智能材料折展机构具有结构简单,质量小,可靠性高等优点,近年来在航天领域展现出巨大的发展潜力。本文研究的豆荚杆属于管状伸展机构中的一种,收纳比大,展开刚度较大。豆荚杆一般由碳纤维复合材料制成。然而传统的豆荚杆制备工艺较为复杂,需要大型设备以及高昂的模具成本。为解决这一问题,本文将智能材料与增材制造方法相结合,采用3D打印的方式制备形状记忆复合材料豆荚杆。该工艺具有成本低,成型效率高的优势,同时为复合材料制备工艺提供一种新的思路。本文主要研究了连续纤维增强形状记忆聚合物(SMP)基复合材料的3D打印实现方法,对打印喷头进行了优化设计,得到表面质量更好,力学性能更佳的打印试件。采用控制变量试验和正交试验设计,以微观界面结合情况和宏观力学性能为表征,对复合材料3D打印过程中的参数进行了系统的研究,得到最佳打印工艺参数。此外,利用动态机械热分析方法得出3D打印复合材料的玻璃化转变温度(Tg),并通过形状记忆复合材料的弯曲回复实验,研究了纤维的含量和铺层角度对于SMP基体形状记忆效应的影响规律,采用数字图像相关(DIC)测试了复合材料在形状回复过程中的应变情况。本文利用遗传算法对豆荚杆的截面形状和尺寸进行了优化设计,为后续3D打印成型奠定基础。利用ABAQUS对材料片层形状记忆过程进行仿真,分析了形状记忆过程中的应力情况。最后采用最优打印参数,进行了豆荚杆结构的3D打印成型,利用压缩和弯曲试验分析其力学性能,并对其进行了弯曲回复试验,以验证其形状记忆功能。本文中制备的3D打印连续纤维增强复合材料的弯曲模量可达到7.13GPa,较3D打印纯SMP材料提高了7.6倍,解决了SMP材料在工程上因力学性能较差而应用受限的问题。运用3D打印的方式成功制备了连续纤维增强形状记忆聚合物基复合材料豆荚杆,突破模具的限制,并验证了该工艺的可行性。