本文基于熔融沉积成型3D打印技术和4D打印技术,设计并实现了连续碳纤维增强的形状记忆聚合物复合材料的3D打印方法和大尺寸可展开结构的3D打印兼赋形方法,并对打印结构进行了形状记忆性能测试,均取得良好效果。最后对环氧基热固性形状记忆聚合物的打印方法进行了探究。根据形状记忆聚合物的变形机制和分类,分析了一些常见的形状记忆聚合物及其复合材料的特性、应用领域和制备工艺。通过对熔融沉积成型3D打印机的研究,比较了它的结构组成、工作原理和操作方法。用打印机对课题组研制的聚乳酸基形状记忆聚合物进行了大量的打印试验,并验证了打印结构的形状记忆性能。基于熔融沉积成型3D打印技术,设计了连续纤维增强热塑性复合材料的3D打印方案,并对其进行了理论和仿真分析,证明了复合材料打印的可行性。设计了可以实现打印过程中或打印完成后进行卷绕赋形的大尺寸可展开结构的打印方案,并通过对关键零部件的理论计算和有限元分析,验证了打印方案的可行性。通过对设备的改造组装和控制部分的完善,完成了复合材料3D打印方法和3D打印兼赋形方法的试验验证。针对复合材料打印,进行了不同参数组合的打印测试,确定了合理的打印参数范围,并对打印结构进行了形状记忆性能测试,记忆效果优良。经试验研究,大尺寸可展开结构的3D打印兼赋形方法被证实可用,对打印出的结构进行了形状回复性能测试,结果满足设计要求。对环氧基热固性形状记忆聚合物的3D打印方法进行了探究,提出了将环氧树脂改性为紫外光固化树脂,采用直接墨水书写方式进行3D打印的设想,然后设计了基于熔融沉积成型3D打印机的直写式打印方案,并进行了简单的分析和试验。复合材料的3D打印成型打破了传统的复合材料制备工艺,实现了复合材料的自动化三维快速成型,大尺寸可展开结构的3D打印兼赋形方法将形状记忆聚合物的三维成型和卷绕赋形融为一体,一方面简化了操作工艺,另一方面突破了打印平台的尺寸限制,实现远大于打印平台尺寸的大尺寸可展开结构的打印,具有重大的工程应用价值。