聚酰亚胺作为一种特种工程材料,在航空、微电子、纳米、液晶、激光等领域已被广泛应用,在材料的诸多性能中最为重要的是其力学性能,因此有必要对它的力学性能进行研究。而有限元仿真技术以其高效低成本等优势被广泛应用与性能的研究中,但是ANSYS软件中针对聚合物的材料模型比较少,没有适合聚酰亚胺的,这就限制了软件的使用范围。因此,建立适合聚酰亚胺材料的本构模型,并将其应用到ANSYS软件中进行仿真数值模拟这项工作是十分必要和有意义的。本文在INSTRON5848微力试验机上对聚酰亚胺试件进行了不同温度和不同应变率的单向拉伸试验,得到了不同条件下的应力-应变曲线。试验结果表明:聚酰亚胺具有明显的应变率和温度相关性,随着应变率的提高,材料的拉伸强度、屈服强度和弹性模量都有所增大,而韧性有所降低;随着温度的升高,韧性明显地提升,同时拉伸强度、屈服强度和弹性模量都有所降低。在大量的物理实验基础上,开展了聚酰亚胺本构模型的建立及优化工作,并利用该模型进行了数值模拟计算,然后将计算结果与试验结果进行了对比和分析。首先模型的建立、参数的确定以及模型的优化。其次,利用ANSYS软件的二次开发功能,编写了聚酰亚胺本构模型的用户子程序,并且通过单元的拉伸模拟验证了子程序的可行性。最后,调用编好的用户子程序对聚酰亚胺的有限元模型进行了不同温度和不同应变率的拉伸数值模拟。将模拟得到的应力-应变曲线与对应试验条件下的曲线进行对比,结果表明两者大致趋势保持一致,误差在25%以内,进而验证了用户子程序的正确性。