目前多数聚变堆均采用了托卡马克装置作为反应容器。当聚变堆运行时,托卡马克装置内部的超导磁体会产生强磁场将带电的等离子体约束在环形室内,从而实现了对燃料的控制。作为超导磁体的核心组成部分,管内超导电缆（CICC）的超导性能对整个磁体系统的运行有着重要影响。在托卡马克装置中,纵场和中心场线圈采用了Nb₃Sn超导股线复合而成的电缆。而Nb₃Sn材料的超导性能对其自身的应变高度敏感,这一特性决定了超导电缆在高磁场、低温环境下的性能表现。因此对Nb₃Sn超导股线及其组成的电缆进行力学性能方面的研究有助于日后对超导磁体的设计优化和性能评估。本文首先根据整体和局部坐标系基矢间的转换关系得到了一级子缆（三元组）轴向受拉时内部股线的应变张量矩阵,讨论了轴向应变对股线变形后螺旋参数的影响。在此基础上,利用弹性细杆理论给出了各级子缆等效模量的变化。针对二级子缆内部的股线,我们根据微分几何理论推导了股线的中心线方程,讨论了螺旋参数对中心线曲率、挠率的影响；在此基础上给出了一级子缆弯曲时股线分布力与自身弧长的关系,并与轴向拉伸情况进行了对比；给出了螺距变化时股线间挤压产生的径向变形。结果显示,子缆的等效杨氏模量主要取决于初始螺旋角度；当子缆弯曲时,股线内部将会有轴向摩擦力出现,同时股线在径向所受到的分布力会数倍于轴向拉伸情况。实际中,电缆内部的接触是比较复杂的,在本文中我们研究了四级子缆受轴向拉伸载荷作用时内部的接触情况。首先根据子缆的等效模量和空间结构给出了内部各级子缆间接触力的大小与轴向应变的关系；通过对子缆进行逐级展开,确定了接触力的位置和数量；作为补充,我们结合已有的实验数据给出了两种类型股线在不同子缆间接触力作用下时临界电流密度的变化。结果表明三级子缆间的接触力对股线超导性能的影响最为显著,减小子缆的螺距可降低股线间的接触力。对于具有多级螺旋结构的股线而言,对其力学性能进行分析时其复杂的几何结构使理论推导变得十分繁琐。同时股线内部的多层结构也会导致应力、应变在股线横截面上分布的差异。因此本文利用了comsol软件对内锡法制备的股线进行了有限元建模,考察了不同螺旋结构下股线受拉时整体以及内部的应力应变,讨论了螺距的变化对二级螺旋结构股线的力学性能影响；建立了各级子缆的等效模型,对子缆受拉伸载荷作用进行了数值模拟,得到了各级子缆的应力-应变曲线并与理论结果进行了对比。数值计算结果表明股线每经过一次绞扭,其自身的力学性能都会发生明显的改变；同样载荷下二级螺旋股线的应力应变会随着一级螺距的增大而增大；通过数值模拟得到的各级子缆的应力-应变曲线与理论结果吻合较好,证明了理论模型的可靠性。