可伸展结构的应用十分广泛,根据其结构单元变形机制的差异,针对不同的应用情形,每一种可伸展结构都有其独特的力学性能与设计方案,需要根据具体情形具体分析。对于形状记忆材料,由于其高智能化、可编程化控制的特点,无疑为可伸展结构增添了更多的功能。本文设计并分析了一种以形状记忆聚合物-橡胶组合形成的形状记忆可伸展结构,建立了一套以理论分析-有限元求解-试验验证过程来设计新型可伸展结构的方法。本文基于各模型的简化假设与结构力学理论分析、聚合物粘弹性理论分析进行理论设计;通过制备试样并进行力学试验,根据已知的材料参数及试验所获得的相关力学性能表征参数进行ABAQUS有限元仿真,验证了有限元求解结果的准确性;基于多段展开结构提出了一种简化结构模型,并进行理论分析、ABAQUS有限元模态分析与有限元仿真、试样测试试验,给出了具有最佳力学性能的简化模型几何设计方案。根据这种几何参数设计方案,采用了一种形状记忆环结构,其回复力较大,方便了结构能够顺利地发生回复变形;同时形状记忆环的形态固定刚度较大,使得结构在收紧形态下不易受外力干扰作用而发生回弹。基于此形状记忆环结构,对多段展开结构的模型进行简化与优化,并最终设计了一种由硬质橡胶可折叠式扩张段、环氧形状记忆聚合物记忆环支撑系统及气孔等构成的3段柔性展开结构,通过有限元仿真模拟了其压缩变形时的力学行为。