随着航空、通讯、海洋开发、交通运输等产业部门对新材料高性能绳索需求日益增长，而化纤绳索存在强度低、变形大、易老化等问题，所以对高性能纤维绳索性能的研究亟待加强。本文主要对高性能纤维绳索从纤维选择、编织机改进、绳索工艺设计、拉伸破坏机理和绳索几何模型分析等方面进行了研究。　　 本文首先对纤维基础性能进行了选型，主要测试了Kevlar49、碳纤维和聚酰亚胺纤维的力学性能、热膨胀系数和辐照后的力学性能。结果表明，Kevlar49纤维的断裂强力和断裂伸长率都很好，但是Kevlar49热膨胀系数和抗辐照性能较差；碳纤维的断裂伸长率最低，热膨胀系数最小；聚酰亚胺纤维辐照后的性能基本不变。另外，针对传统二维编织机的张力装置对纱线磨损严重的问题，本文选用弹簧张力机构调节编织纱张力；还设计了芯纱喂入装置，成功的实现对编织机改进和调试。　　 为了解决绳索延伸率大的问题，本文设计了二维编织包芯结构，这种结构芯纱纤维轴向与外力方向平行，可以有效的利用纤维的强度，减小绳索结构对绳索延伸率的增加；编织纱保护芯纱不受磨损、辐照等影响。对不同工艺参数绳索进行了拉伸性能测试，结果显示编织角为30°时，试样结构均匀、不会出现露芯现象；编织纱和芯纱比例为40/60时，包芯绳索力学性能最好；编织组织为1/1时，编织结构紧密、包芯绳索的外观和性能较好。并对不同纤维编织的包芯绳索进行拉伸性能测试，可知P/K-3(编织纱为聚酰亚胺纤维，芯纱为Kevlar49纤维)试样断裂强力较大可达到1300N，P/C(编织纱为聚酰亚胺纤维，芯纱为碳纤维)的断裂伸长率最低。本文还分析了其破坏模式，建立了几何模型，为绳索结构优化奠定了理论基础。