空心金属球泡沫材料因为优异的吸能特性,广泛应用于轻量化吸能结构设计中,而由于存在内部随机缺陷、细观结构控制较弱等问题,众多学者寻求更大尺寸的空心金属球结构的研究,以图制备出细观结构更易控制的多空心金属球结构。但是目前存在单焊接空心金属球焊缝连接缺陷、以及多空心金属球结构多球之间缺乏稳固连接等问题。本文试图在空心金属球泡沫材料的基础上,注入有序多孔材料设计理念,利用不锈钢深拉伸技术,引入光亮退火热处理工艺,制备出一种新型金属球壳点阵结构,实现多球之间稳固连接,达到由无序到有序的转变。并通过单轴压缩实验和有限元数值模拟相结合的方法,研究金属球壳结构静、动态压缩行为和吸能特性。本文具体研究内容和结论如下:（1）制备多层球壳结构和准静态单轴压缩实验。设计不锈钢深拉伸模具,冲压304不锈钢板,工序间加入退火热处理,螺栓紧固球壳结构组装成型,并对其进行准静态单轴压缩实验,得到变形模式图和应力应变曲线,为下文验证数值模型作准备。从制备过程来看,全结构仅使用冲压件,制作成本低,工艺简洁可靠,球壳几何参数可以精确设计和控制,实现了多空心金属球稳固连接;（2）建立球壳结构单轴压缩有限元数值计算模型。识别母材本构参数,建立有限元模型,将数值模拟计算结果与前文实验结果进行比对,验证有限元模型可靠性。再结合单层球壳变形模式三维剖面图,与多层球壳进行对比,分析多层球壳压缩行为和吸能特性。结果表明:工序间软化退火可以消除材料加工硬化,大幅提升材料塑性变形能力;与单层球壳结构相比,多层球壳应力-应变曲线比单层球壳平稳,形成近似应力平台,压缩吸能性能大幅提升;与单焊接空心金属球相比,多层结构利用螺栓连接两半球,可以消除焊缝连接的缺陷,明显降低甚至消除侧壁屈曲塌缩带来的力降;（3）多层球壳结构动态压缩吸能分析。研究不同加载速率对多层球壳结构压缩吸能的影响,并通过有限元二维剖面图对其动态变形模式进行探究。结果表明:动态压缩时,球壳结构的整体应力水平随着加载速度的升高而升高,吸能能力也随之提升;而压缩速率敏感性主要取决于母材的应变率敏感性,并与之正相关;存在一个临界加载速度,约在7.5m/s-32.5m/s之间,球壳结构的变形模式会出现明显的不对称性,这与准静态加载和低速加载完全不同;（4）进一步评价多层球壳结构吸能特性。结合若干吸能评价指标,与烧结低碳钢空心金属球泡沫材料进行吸能性能对比,并探究母材的本构参数、球壳几何参数对结构吸能的影响。得出以下结论:致密化应变εD、比吸能Em、平均平台应力σpl和单位体积吸能EV,金属球壳点阵结构均比传统空心金属球泡沫材料高,应力平稳程度弱于泡沫材料;母材屈服强度σs对球壳结构的应力水平有显著影响;包辛格效应对球壳结构压缩吸能的影响,显现于平台期,在进入侧壁屈曲阶段逐步增大,密实阶段达到最大;增加螺栓组只是略微提升了自接触阶段后的应力值;随着球壳厚径比的增加,球壳结构压缩应力水平随之提升。