当前高科技需求正从静态、准静态发展为高速运动领域，为适应更高强度的需要，正从泡沫纯铝发展为泡沫铝合金，从多边形孔发展为球形孔，力求发展为球形孔泡沫铝合金。三明治结构具有高的比强度和比刚度，因而引起高度重视，但以往研究的三明治结构，其夹心材料为多边形孔泡沫纯铝或多边形孔泡沫铝合金，因而更高强度的轻质球形孔泡沫铝合金三明治结构已经成为目前国际研究前沿。　　 本文在已有工作的基础上，研究了球形孔泡沫铝合金的制备及其与多边形孔泡沫铝合金、泡沫纯铝制备方法上的异同。研究表明，在铝合金熔体泡沫生长及其凝固过程中，只要保证在泡沫自由生长阶段前期凝固，就可获得球形孔泡沫铝合金。　　 研究了球形孔泡沫铝合金的孔结构特征及描述，并与多边形孔泡沫铝合金作了比较。球形孔泡沫铝合金的孔结构形状为球形；球形孔泡沫铝合金具有更小的平均孔径和稍大的气泡壁厚。研究了球形孔泡沫铝合金的轻质及单向压缩性能，并与多边形孔泡沫铝合金及泡沫纯铝作了比较。球形孔泡沫铝合金在满足轻质(ρ<1)的情况下，压缩强度为20～30MPa，远大于多边形孔泡沫铝合金的8MPa及泡沫纯铝的2.5 MPa。　　 研究了球形孔泡沫铝合金三明治梁三点弯曲的性能，并与多边形孔泡沫铝合金及泡沫纯铝三明治梁作了比较。研究了球形孔泡沫铝合金三明治梁三点弯曲的载荷(P)-位移(δ)曲线和四种常见破坏模式并建立了破坏模式图。极限载荷的实验值与用极限载荷公式得到的计算值吻合良好。由于球形孔泡沫铝合金具有较高的力学性能，能够更好的与面板材料协同抗弯，其三明治梁的力学性能更为优异。　　 为进一步降低三明治梁的平均密度，本文还研究了碳纤维增强塑料板为下面板的的泡沫铝合金三明治梁，试验表明其在平均密度降低12～24％的情况下，极限载荷没有降低，因而是一种更好的轻质、高比强三明治结构。