结构受热变形会带来工程结构稳定性的问题以及会对精密设备测量精度产生影响。而可调控热膨胀结构由于其具有良好形状稳定性的特点以及热膨胀系数可调的特点,可解决结构受热变形带来的有关问题,正受到国内外学者的广泛关注。但是目前关于可调控热结构的设计、制备、测试等相关工作相对较少。而负泊松比超材料也是因为其负泊松比效应这一独特的性质引起了学者的广泛研究,将负泊松比超材料结构中的某些杆件替换为高热膨胀系数材料,可使得负泊松比超材料具有负热膨胀性质。本文借鉴目前已有的可调控热膨胀结构和负泊松比结构的相关研究成果,设计了基于负泊松比单胞的可调控热膨胀结构,利用负泊松比结构的负泊松比效应去调节结构的热膨胀,这种设计兼具负泊松比性和可调控热膨胀性质。通过数值模拟的方法研究了可调控热膨胀结构的热膨胀特性和力学特性。主要包括以下内容:设计了一种由星型负泊松比结构单胞和六边形正泊松比结构单胞组成的可调控热膨胀单胞结构—负泊松比型可调控热膨胀单胞结构,该结构全部由直线杆件构成,将结构单胞阵列拓展成平面点阵结构,研究了结构构型的几何参数和材料分布对于结构等效热膨胀系数的影响,数值模拟研究结果表明,通过改变结构参数,可以使结构呈现或正或负的结构等效热膨胀系数。并分析讨论了该结构在受均匀温度场作用下的结构变形和应力分布等力学性质。基于负泊松比型可调控热膨胀结构的这种直线型结构,发展了一种曲线型结构—曲边型可调控热捧结构,是将星型负泊松比单胞内左右两侧的内凹杆件用不同曲率半径的圆弧曲杆替换。研究了不同的结构几何参数与材料分布对结构热膨胀性质的影响,数值结果证明改变结构的几何参数与材料属性,可以使结构表现出可调控热膨胀特性,并研究了结构在受均匀温度场作用下的结构变形和应力分布的力学问题。同时,本文还利用数值方法研究了负泊松比型可调控热膨胀结构和曲边型可调控热膨胀结构在受压缩载荷作用下的等效压缩刚度和变形失效模式,并比较了两种结构的等效压缩刚度及其影响因素。