本论文以我国探月工程三期任务为背景,为获取月球土壤样品,开展了月面无人钻进取样用管状织物的成形设计及其在钻进取样装置中的回折抽拔行为研究,旨在为探月取样提供前期设计思路及相关数据参考,同时,为进一步研究高性能管状织物的其他力学性能提供借鉴,具有重要的实用和学术价值。首先,设计以2种由芳纶长丝纱织造成的高性能管状织物用于钻进取样。其中,针对机织管状织物的织造成形,专门研制了一款小型梭子,并利用投梭杆和小型梭子的配置进行引纬,很好地调节了小直径机织管状织物的纬纱张力,织造出具有良好管身周向均匀性的机织管状织物。此外,设计开发了具有径向缩胀功能的编织结构的管状织物,通过两交叉纱在交叉点处的交叉转动实现了其从刚性圆管外壁被回折内翻至刚性圆管内部时良好的贴附性,有效地改善了管状织物的径向适应性。其次,本论文利用多功能电子织物强力仪、纱线摩擦系数测定仪以及KES-FB-4表面性能测试仪,对芳纶长丝纱以及设计织造的2种高性能管状织物进行了拉伸和摩擦性能测试。研究发现,所筛选的芳纶长丝纱抵抗外力拉伸的能力较强,具备良好的轴向拉伸性,且其摩擦系数较低,在0.33左右,顺滑性较好。对3种不同半径的2种高性能管状织物的拉伸和摩擦指标分析发现,其拉伸指标参数均随管状织物半径的增大而增大。与机织管状织物相比,相同半径的径向缩胀管状织物的断裂强度σ、断裂强力F_b、初始模量E₀和断裂比功W等指标均较小,而断裂伸长率?较大,有力地证明了在拉伸过程中,由于两交叉纱在交叉点处的交叉转动,径向缩胀管状织物的结构发生了调整。摩擦测试发现,2种高性能管状织物的摩擦系数大体相同且较低,约在0.35左右,具有较好的顺滑性,利于钻进取样过程中管状织物回折内翻行为的实现。然后,本论文尝试设计了2种测试管状织物回折抽拔性的测量装置,但考虑到实际对钻进取样设备的要求,以获取深层土壤样品为目标,兼具测试管状织物内翻过程的回折抽拔性,在2种装置设计的基础上,研制了钻进取样式管状织物回折抽拔性测量装置。由该装置可获得高性能管状织物的抽拔力-时间（F-t）曲线,进而可得最大抽拔力F_max以及2种不同高性能管状织物的最大抽拔力变化率δ_Fmax指标,根据这2个指标可很好地评价不同长度和半径的高性能管状织物的回折抽拔性以及2种不同类型的高性能管状织物在相同长度和半径下的回折抽拔性。另外,本论文利用相对运动原理、受力平衡原理、柔性体的欧拉公式和Amontons定律等理论方法,分析了管状织物处于刚性圆管外壁、内壁及圆管头端拐角处等3个部位时与刚性圆管之间产生的相互作用,通过数学微积分运算得到了管状织物在不同部位以及在整个钻进取样过程中的受力值,揭示了影响管状织物钻进取样的几个关键性因素,且受力分析发现,当某种管状织物及其与之匹配的刚性圆管确定后,管状织物从套接于刚性圆管外壁到被回折抽拔拉入至内部的过程中,管状织物所受到的抽拔力和时间之间存在线性关系。回折抽拔性测试试验显示,机织管状织物在刚性圆管头端拐角处产生了非常明显的褶皱,甚至出现一条较大的褶皱,严重影响了其回折内翻性能,并且使其在刚性圆管内壁的运动受到较大阻碍;而相比之下,径向缩胀管状织物在被回折内翻的过程中因两交叉纱在交叉点处发生的结构变形,未有明显的褶皱出现,其与刚性圆管的贴附性较好,利用其进行钻进取样更为适合。最后,通过对影响管状织物抽拔力的长度和半径2个因素进行分析发现,2种高性能管状织物的理论与实测F-t曲线表现出相同的趋势,均呈现逐渐增加的现象。相比之下,由于理论模型的理想化假设,理论F-t曲线低于实测曲线,即2种高性能管状织物实际受到的抽拔力较大。通过对相同长度同类型的高性能管状织物进行分析发现,抽拔力随着半径的增大而增大,相应的指标参数F_max亦变大;对相同半径同类型的高性能管状织物,抽拔力随长度的增加而增大,相应的指标参数F_max亦变大;对相同长度和半径的2种高性能管状织物进行分析发现,由于在回折内翻过程中产生的结构调整,径向缩胀管状织物所受的抽拔力较小,且由最大抽拔力的变化率δ_Fmax可以看出,相比于机织管状织物,径向缩胀管状织物的最大抽拔力下降了30%左右,这充分说明径向缩胀管状织物具有更为良好的回折抽拔性。