以泡沫金属为填充材料制备而成的填充管结构具有轻质、高吸能、高比强度等特点,不仅提高了结构承载力,而且可以减小能耗,降低大气污染等,在航空航天、交通运输、环保、能源及工程建筑等领域中具有广泛应用。本文研究了泡沫铝填充管结构的力学性能。首先对泡沫铝填充单管结构在准静态轴向压缩及三点弯曲条件下的力学性能进行研究；再提出泡沫铝填充双管结构,并对其力学性能进行研究；此外,通过Marc有限元模拟软件对泡沫铝填充管的准静态轴向压缩及三点弯曲过程进行模拟,并将模拟结果与实验结果进行比较。对不同高径比和径厚比的铝合金空管及泡沫铝填充管进行准静态轴向压缩实验。实验结果表明：高径比相同时,泡沫铝填充管的径厚比越大,结构越容易发生变形；径厚比相同时,高径比对结构变形的影响不明显；泡沫铝填充管结构的力学性能明显优于铝合金空管,结构的变形过程更加稳定,管壁上出现的褶皱分布更加均匀；泡沫铝填充双管结构的承载性能和吸能性能要优于泡沫铝填充单管；在相同压下量时,泡沫铝填充管的吸能量总量远远高于铝合金空管,但铝合金空管的单位质量能量吸收率均高于泡沫铝填充管结构。对泡沫铝填充方管结构进行准静态三点弯曲实验。分析了管壁材料、管壁厚度、泡沫铝填充长度、跨距、内管填充等参数对填充管结构弯曲性能的影响。实验结果表明：管壁材料为铝合金时,填充管结构容易发生断裂,结构抗弯能力差；管壁材料为不锈钢时,结构承载能力和吸能能力都得到明显提高；部分填充管结构仍能承受较高载荷,且单位质量能量吸收率和全填充结构相近；减小跨距,能提高填充管结构的最大承载力,同时会增大变形速率,影响结构的稳定；泡沫铝填充双管结构的结构承载能力及吸能能力与对应的填充单管结构相比有明显提高。本文还利用造型软件UG及网格处理软件Hypermesh建立泡沫铝的有限元模型,将模型导入有限元分析软件Marc中,建立泡沫铝填充结构的有限元模型。对泡沫铝填充管结构的压缩及三点弯曲过程进行有限元模拟分析,得到的结果与实验结果接近。