超高分子量聚乙烯纤维是与碳纤维和芳纶纤维并列的三大高性能纤维之一,具有超高的比强度和比模量,质轻易浮于水面,优异的抗冲击、耐紫外、耐化学腐蚀性能。在现代国防军需装备、航空航天复合材料、海洋工程等领域有着巨大广阔的应用前景。高性能特种绳缆是科技和社会发展,尤其是新材料的广泛应用和人类活动领域的不断拓展和延伸的一种特殊结构的工具。它具备高强度、高柔韧性、轻密度、耐腐蚀、耐紫外线辐射、耐海水、耐酸碱、耐疲劳、易操的优点,满足不同领域的技术要求,完全能够替代传统钢丝绳的应用领域。特种绳缆已被列于国家重要的战略物资需求。本文首先探讨了超高分子量聚乙烯纤维复丝的表观形态、力学性能及热学性能等,确定了纤维杨氏模量、泊松比、DSC曲线、蠕变曲线,为进一步研究绳缆表面涂层、牵伸热定型、力学性能模型建立及分析提供了理论数据支持。为了提高绳缆的表面性能和内在质量,将功能性聚氨酯涂覆在绳缆表面形成一层可塑层,经对聚氨酯薄膜进行实验测试表明,浸胶涂层保护绳缆的外表面光滑,降低表面张力,赋予绳缆防水性和拒油性。聚氨酯薄膜伸长率远远大于绳缆的伸长率,所以绳缆在使用中,涂层膜保持良好状态,不产生断层。制定了绳缆浸渍涂层、预烘、牵伸、烘焙干燥的功能性后整理技术路线,确定各工序技术参数。后整理的绳缆经试验测定断裂强力提高8%,延伸率下降15%~60%,性能有明显提升。根据绳缆的结构建立了三维模型,以有限元分析技术进行力学拉伸模拟,分析拉伸过程中受力严重或变形大的绳缆环节,以及拉伸的完整过程,取得定负荷状态下的应力与应变分析云图,从而确定绳缆各位置受力分布以及应变较大的位置。