Предложена модель термомеханического поведения пространственно армированной пенопластмассы. На основе энергетического критерия эквивалентности и кинематических допущений о связи осредненных деформаций такого композиционного материала (КМ) с деформациями фаз композиции определены термомеханические характеристики эквивалентного материала. Показано, что на основе полученных уравнений можно определить напряженно-деформированные состояния во всех фазах композиции, используя известные осредненные деформации и температуру в КМ, что имеет принципиальное значение при расчетах армированной пенопластмассы с использованием структурных теорий прочности. Проведен сравнительный анализ расчетных характеристик с экспериментальными данными и с результатами расчетов по другим методикам.