聚酰亚胺(PI)及其复合薄膜是一种具有良好韧性和柔软性的高分子聚合物薄膜，近四十年来在各个领域得到了迅速发展和一定应用。在使用过程中，由于热扰动或其他因素作用，往往受到交变载荷作用，因此，疲劳特性是决定其在役寿命的一个关键力学参数。但目前对这类杂化复合薄膜力学性能的研究还主要局限于准静态加载。在实验研究方面，现有的关于薄膜疲劳研究的报道往往都是针对金属薄膜、单晶、多晶硅薄膜和铁电类薄膜，由于聚合物及其复合薄膜较上述金属和陶瓷薄膜往往表现出较大的粘弹特性和塑性变形能力，其疲劳寿命和动载破坏方式应与上述材料具有较大的差别；而在理论研究方面，目前发展的各种相关疲劳寿命理论预测模型(如各种疲劳强度、疲劳刚度、疲劳寿命能量法等)往往都是针对金属材料的，而针对聚合物及其基体控制复合材料的疲劳寿命预测模型则相对较少。 本文基于应力幅控制，对复合薄膜进行疲劳实验相关研究，给出了不同二氧化硅(SiO<,2>)含量(分别为0wt﹪、1wt﹪、3wt﹪和8wt﹪)的PI杂化复合薄膜的滞回曲线、应变和循环滞回能随疲劳周次的变化规律以及加载频率对PI杂化复合薄膜疲劳性能的影响趋势；利用粘弹性理论对实验结果进行分析，给出了该类复合薄膜的阻尼角、储能模量、耗能模量等随疲劳周次的变化规律；利用四单元粘弹性模型，针对蠕变实验数据拟合出不同SiO<,2>含量的PI杂化复合薄膜的蠕变方程参数；之外，还利用扫描电镜对疲劳试样的断口进行了拍片分析；最后，基于刚度衰减概念针对聚合物及基体控制聚合物复合材料的疲劳特性，提出了一个对数型疲劳寿命预测模型。该模型在已有非线性疲劳寿命预测基础上，通过假定疲劳模量随循环周次的衰减率满足指数关系，推导出一个考虑材料疲劳极限的疲劳寿命预测模型；在此基础上，通过引入无因次标量ψ代替原疲劳寿命预测模型中的应力水平q，反映了不同加载形式对材料疲劳寿命的影响。通过与实验结果比较，发现该模型能很好的运用于聚合物或基体控制聚合物复合材料的疲劳寿命预测。