本文对基于形状记忆聚合物复合材料的空间可展开天线结构开展研究。本文研究了一种面向航天使用需求的环氧形状记忆聚合物,完成了碳纤维增强的环氧形状记忆聚合物复合材料的制备,表征了其基本热-力学性能,并重点考察了其在模拟空间热环境下的性能。在此基础上,完成了基于该复合材料的空间片层可展开天线结构的设计、研制、展开验证及其型面精度的测量。针对其结构的缺点提出一种充气可展开天线结构,对其进行了初步的结构设计和有限元模拟。首先,作者利用所在研究小组自行合成的环氧形状记忆聚合物,制备了碳纤维增强的环氧形状记忆聚合物复合材料。该材料不但化学稳定性和热-力学性能优良,而且其形状记忆性能良好,在玻璃化转变温度附近的可回复应变较大,在模拟空间热环境(-100°C到+100°C温度环境)的基本热-力学性能良好,玻璃化转变温度适宜(120°C)。在经历多次弯曲变形循环后,其变形回复率保持较高水平。其次,完成了基于纤维布增强形状记忆复合材料的空间可展开天线结构的设计、研制、展开验证和型面精度测量。优化设计了形状记忆复合材料片层驱动结构,设计了该复合材料片层的厚度、横截面的圆弧角度和加热方式等关键参数。研制了口径约80cm的空间片层可展开天线原理样机,实现了其电驱动展开(电压20V、功率54W、展开时间120s、展开折叠体积比大于3:1),展开速度在展开回复过程中先增大后减小,展开加速度先为正值并逐渐增大,之后减小并转为负值直至完全展开。对该天线进行了室内环境下的型面精度测量,其型面精度为6.796mm。最后,在对通过形状记忆聚合物复合材料固体表面天线和形状记忆聚合物复合材料片层可展开天线优缺点进行分析后,提出了一种集两者优点于一体的充气可展开天线的初步设计方案,并对其进行了有限元模拟分析。