随着空间结构尺寸越来越大,发射成本也越来越昂贵。薄膜天线这种质量轻、可折叠的材料逐渐被广泛应用。传统的空间结构中的薄膜在工作中容易产生一些问题,诸如薄膜材料性能不足,在工作中易破损。而商用的聚酰亚胺薄膜的杨氏模量较低,不足以承受较大的张拉外力,因此,空间薄膜结构的表面刚度普遍较低。另外,由于聚酰亚胺薄膜的泊松比较大,一般为0.35～0.4,使得薄膜在张拉中容易产生褶皱现象等。基于此,本研究完成了对聚酰亚胺薄膜的同质纤维增强工作,对纤维增强得到的聚酰亚胺薄膜的泊松比设计工作,以及对薄膜抗褶皱性能的分析和抛物柱面张拉下的应力分析。传统用于空间结构尤其是天线结构的的薄膜材料多采用美国杜邦公司的Kapton系列的薄膜,但其性能并不足以承受空间环境的严峻考验。为此需要对传统的薄膜材料进行增强,从而得到一种性能更好的薄膜材料。由于同质的聚酰亚胺纤维和聚酰亚胺的薄膜材料相同,在利用纤维对薄膜进行增强后两者结合界面的相容性好,从而使得得到的聚酰亚胺复合膜具有较好的拉伸性能,当每厘米的纤维束达到20束时,复合膜沿着纤维方向的拉伸强度较之纯薄膜提升了203%,杨氏模量也提升了202%。薄膜的泊松比带来薄膜在单向张拉中的褶皱效应是空间薄膜在工作中遇到的问题之一。对于2D材料,泊松比设计可以使得材料呈现出拉胀效应,这种拉胀性恰好能对薄膜的褶皱起到一定的抑制作用。采用正交椭圆孔阵列结构,对复合膜进行泊松比设计,分析得到不同的孔间边界距离下,薄膜的泊松比和杨氏模量随着椭圆孔长轴占长短轴之比的比例变化的规律。泊松比和杨氏模量随着长轴占比增大而不断减小,这种减小由打孔后薄膜中的胞元扭转行为引起。薄膜在抛物柱面张拉中,材料抗褶皱性能和张拉后的应力分布是值得重点关注的部分。对于具有正交椭圆孔阵列形式泊松比设计的带孔复合膜,考察了其在孔间边界距离等于6mm时的抗褶皱性能,以及其在抛物柱面张拉形态下的应力分布和应力集中现象。当椭圆孔逐渐变得尖锐,薄膜对应的的临界屈曲载荷越来越大,相应地,抛物柱面张拉下的应力集中现象也越来越严重。对应于椭圆孔为圆形时和椭圆孔的长轴长度占长短轴长度和之比为98%时的两种薄膜的抗褶皱临界屈曲载荷,后者为前者的2倍。