泡沫铝是一种结构功能一体化的新型材料，具有广泛的应用前景。本文以制备出孔径可控且均匀的泡沫铝试样为目标，对熔体发泡法工艺进行改进并系统研究；同时，本文建立和真实泡沫金属材料结构更为接近的三维模型，并在此基础上对泡沫铝的压缩性能进行有限元仿真的研究。主要研究内容如下：首先，在简单介绍熔体发泡法工艺原理的基础上，进行大量实验并进行缺陷分析，通过对发泡剂预处理、加入镁粉以及改变冷却条件等方式对熔体发泡法制备泡沫铝的工艺进行改进，用正交试验的方法系统研究了发泡剂加入量、增稠剂加入量、搅拌时间以及镁粉加入量对孔隙率、平均孔径和孔径标准差的影响，得到最佳制备条件，制备出孔径均匀的泡沫铝试样；随后，在对前人的泡沫铝模型进行介绍并分析其优缺点的基础上，建立可调孔壁结构的Voronoi二维模型、Voronoi三维模型以及三维随机球体模型，其中用C语言程序生成的三维随机球体模型其孔隙率、孔径范围、最小壁厚均为可调，与前人的模型相比更符合泡沫铝材料的结构；最后，对不同孔隙率的泡沫铝试样进行压缩实验，分析其压缩行为的特征，并利用实验结果拟合泡沫铝密度比与弹性模量的关系表达式；用三维随机球体模型生成不同孔隙率的泡沫铝模型，利用ABAQUS软件对其进行压缩性能的有限元模拟，模拟结果与实验结果进行比照，其弹性模量的误差在15%以下。