本文以通讯卫星大型索网结构天线张力索为应用需求背景,利用自制的真空热机械加载装置研究了聚酰亚胺编织绳在应力循环条件下的应变弛豫变形规律、不同载荷下的热膨胀变形规律以及恒温蠕变与应力松弛规律。采用傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、热失重/差热分析等分析了聚酰亚胺编织绳经热机械载荷作用前后结构特征,讨论其性能退化的机制。应力循环的应变弛豫试验结果表明,应力循环初期应变弛豫量较大,随后减缓趋于稳定;常温常压50%湿度空气介质下试样的应变弛豫量与在水介质中相比显著减小,其内耗值减小;常压空气条件下,在-150°C到﹢150°C温度区间内,随着温度升高,试样的应变弛豫量加大,内耗增加,其应变弛豫的热激活能量为Ea=1.6kJ/mol。热膨胀试验结果表明,在-150°C到﹢150°C温度范围内沿拉伸方向聚酰亚胺编织绳呈现负膨胀;加热和冷却阶段热变形曲线不重合,呈现环状;低应力下应变环下移,试样缩短,载荷增加应变环上移,试样伸长,热膨胀系数随着载荷增大略有升高。蠕变和应力松弛试验结果表明,25°C及50%湿度条件下聚酰亚胺编织绳的稳态蠕变速率为2.15×10-4/h,湿度为95%的稳态蠕变速率4.86×10-4/h,120°C条件下的稳态蠕变速率为1.46×10-3/h;真空环境下应力松弛量最小,水介质中应力松弛量最大;常压空气条件下在-150°C到﹢150°C温度区间内,应力松弛的热激活能为Ea=1.9kJ/mol。在-150°C到+150°C温度区间内,应力循环应变弛豫、蠕变和应力松弛得到的热激活能大小与分子间的作用力激活能接近,表明聚酰亚胺编织绳的热机械变形机制以聚合物分子链间范德华力为主。