力学超材料是现今研究的热点,近几年研究成果层出不穷且发现了许多新奇的现象和物理性质。作为力学超材料的一种,压扭耦合超材料基于人工设计微结构的几何形状,呈现出的扭转效果使轴向受力状态转变为周向受力状态,这种特性吸引了越来越多学者的关注,它颠覆了人们对材料或结构在载荷作用下变形响应的认知,具有广阔的应用前景。但是,目前人们对压扭耦合超材料的研究还远远不够,对可产生扭转效应的结构的设计及分析研究还不完善,且现有研究的扭转效果相对较小。本文将对压扭耦合超材料进行设计使其具有更好的扭转效果。对现有压扭耦合超材料其扭转效果较小的原因进行分析,发现影响其扭转的主要原因有两点:一是单胞本身的相互抵消作用,二是单胞连接处约束过大。基于消除单胞本身的相互抵消作用设计出一种新型二维圆柱壳手性压扭耦合超材料。并对该结构基于欧拉梁理论建立了理论计算模型,得到了等效弹性模量及扭转角度的计算公式。通过有限元仿真模拟对得到的理论公式进行验证,与此同时还分析了新型二维手性压扭耦合超材料的弹性常数随各个几何参数的变化规律。选用光敏树脂作为制备新型二维手性压扭耦合超材料的材料,利用实验手段测量其基本力学参数。随后将实验设备进行改进使其能准确的测量出其扭转角度,对制备的不同几何参数的试验件进行实验。将仿真值和实验值进行对比分析,发现两者吻合度较好,证明本文所采用的实验设备是可以较为准确的测量扭转角度的。通过对比发现本文所设计的新型二维手性压扭耦合超材料较之前的研究结果扭转效果有一定的增加。基于减小单胞连接处约束设计了一种新型三维手性压扭耦合超材料,建立其几何模型,通过有限元仿真手段分析各个几何参数对其整体结构扭转量的影响。结果表明,与加载方向平行的手性结构其几何参数的改变对整体的性能影响较大,与加载方向垂直的手性结构其几何参数的改变对整体性能的影响较小,且所设计的新型三维手性压扭耦合超材料较之前的研究结果扭转效果也有一定程度上的增加。