在温度剧烈变化服役环境下,航空航天工程中卫星与高超声速飞行器的大量结构的热膨胀变形需要精确地调控。本项目结合点阵材料轻质及优异力学性能的优点,创新地设计发展了一类轻质-承载-热膨胀可调控一体化新型点阵材料。本项目首先完成了新型三维点阵材料设计,实现了三维空间热膨胀系数调控,并提出三维空间不动点法可将任意空间结构重构而具有所需的热膨胀系数。同时基于平面点阵材料,以卷曲方法设计了多类多种点阵圆柱壳结构,实现了轴向和径向热膨胀系数的宽幅调控。在此基础上设计了热膨胀及泊松比可同时集成调控的新型点阵材料,拓展了点阵材料的功能集成化。进一步组建了基于数字图像相关法的非接触式热膨胀系数实验测试系统。探索采用增材制造工艺制备了双组分的点阵材料,并通过热膨胀系数实验测试,证明所制备的点阵材料可实现热膨胀系数的宽幅调控。本项目的研究成果为航空航天工程中结构对热膨胀可调控且兼具轻量化,力学性能优异新材料的迫切需求提供新的解决方案,理论设计方法及实验依据。