目前轻质薄膜结构在超大型空间结构设计中受到越来越多的关注。这是因为,与传统机械结构相比,可展开的轻质薄膜结构具有包装体积小,重量轻、展开面质比大等优点,被认为是未来建造大型空间结构的主要技术途径之一。但是,空间可展开薄膜结构在轨发射前需要紧簇折叠收拢,压紧包装,这意味着柔性薄膜需要进行大曲率弯折,这使得薄膜产生不可恢复塑性变形,使之前光滑平整薄膜在折叠线处形成折痕,即使展开到位后也不可恢复。这样薄膜折痕的数量和程度将会影响空间结构的工作状态。于是,本文以形状记忆环氧树脂及其层合薄膜弯折/展开大变形为研究问题,开展了形状记忆层合薄膜结构的制备与性能表征、形状记忆聚合物弯曲-展开形状记忆行为有限元仿真方法研究,以及层合薄膜结构大曲率弯折力学性能研究,这对新型空间展开薄膜结构的设计与应用具有重要意义。首先,本文研究导电薄膜的加热性能,定量分析薄膜的电阻率和导电薄膜厚度,以及导电薄膜的长度的关系。然后,制备了具有形状记忆特性的EP-OA/MXDA环形树脂增韧体系,讨论了不同配比固化剂和交联剂对于该环氧树脂体系的玻璃化转变温度、形状记忆性能和力学性能的影响,得出EP-90OA/10MXDA环氧树脂体系Tg最低,易于加热,具有最好韧性和最强的形状记忆特性,满足层合薄膜结构的大曲率弯折性能要求。进一步通过实验方法,研究了层合薄膜结构的力学性能以及大曲率弯折/展开性能,研究层合薄膜的弹性与聚酰亚胺薄膜弹性恢复贡献度,以及层合薄膜的屈服强度、拉伸强度,以及层合薄膜大曲率弯折的折叠平衡角随着形状记忆环氧树脂层厚度的变化规律;最后研究了反向弯折以及在折痕区打孔等方法对于层合薄膜展开角度的影响,发现两种方法都可以明显地提高层合薄膜的最大展开角度。其次,描述了层合薄膜中形状记忆聚合物层的形状记忆特性,给出通用有限元仿真分析具有粘弹性的形状记忆聚合物的计算策略,描述仿真计算中所需要的粘弹性参数及其获得方法。然后,基于线粘弹性模型和Prony级数对形状记忆环氧树脂薄梁的大挠度弯曲/展开过程进行仿真;并参数化讨论了热膨胀系数、泊松比、弹性模量、松弛时间和时温等效方程常数等材料参数对形状记忆环氧树脂形状记忆行为的影响规律。最后,以形状记忆层合薄膜为实验研究对象,建立了层合薄膜大曲率弯折实验加载流程,进行常温与玻璃态转化温度条件下不同树脂含量的层合薄膜大曲率弯折实验,研究了不同Kapton薄膜厚度和树脂厚度对弯折性能影响,以及递进弯折加载对薄膜力学响应的影响;建立了弯折力与弯折间距的关系,以及薄膜厚度与最小弯折间距、最大弯折力及弯折损耗间距的关系;研究了反向折叠对层合薄膜大曲率弯折性能的影响;研究了最小弯折间距与折叠平衡角的关系。