多孔金属材料具有精巧的孔型拓扑结构和多尺度变化的孔径尺寸以及极大的可复合性能,赋予其功能和结构双重属性。其良好的力学、优异的热物理学和声学等多功能特性,使其在吸能减震,强化换热,消声降噪,过滤分离等工程方面得到了极广泛的应用,并引起了学术界的极大关注。然而,我国对于多孔金属材料的研究和开发,与国外存在着较大差距。并且由于金属泡沫具备多样化的微观结构和胞孔形态,即使相同的载荷条件下单一的变形机制也不太可能适用于所有不同类型的泡沫。因此,有必要对金属泡沫材料的弹塑性变形机制和传热特性作进一步的研究。本文使用ABAQUS有限元软件建立开孔泡沫材料微结构模型,开展了以下研究内容：(1)基于三维十四面体模型,用有限元方法研究了开孔铝泡沫的动态压缩性能。定性地分析了冲击速度和相对密度对开孔泡沫变形模态、平台应力、密实化应变和能量吸收的影响。(2)基于Ashby的规则正立方体孔隙模型,研究了轻质泡沫金属材料的拓扑构型(孔隙率和孔径大小)对其热传导性能的影响。利用最小热阻法推导了开孔泡沫金属气固两相的等效热传导系数的表达式,并采用简化的积分方法,得到了等效热传导系数的近似解析解。(3)基于稳态热传导定律,利用ABAQUS有限元分析软件计算了开孔泡沫金属横断面的热流密度分布,分析了具有不同孔隙率和孔径大小的开孔泡沫材料的热传导性能。经数值模拟和理论分析,获得主要结果包括：(1)十四面体开孔铝泡沫在不同范围的冲击速度下发生不同的变形失效模式：在低速下,呈现出弯曲-屈曲的变形模式；在高速下,则呈现屈曲-弯曲-屈曲的变形模式。(2)该种结构金属泡沫整体的应力应变响应曲线表现出两种变形机制,在低速冲击下倾向于变形机制Ⅰ,高速冲击下倾向于变形机制Ⅱ。(3)在相对密度较低的情况下,开孔金属泡沫的平台应力和密实化应变能对冲击速度不敏感；在相对密度较高的情况下,却对冲击速度具有敏感性。开孔金属泡沫的平台应力和密实化应变能均可以通过提高相对密度得以增加。并且,相对密度对密实化应变没有明显的影响,冲击速度对密实化应变具有较大影响,但不存在单调的变化关系。(4)多孔泡沫金属的热传导系数的理论分析和数值模拟结果吻合较好。且利用简化的积分方法得到的等效热传导系数的近似解析解与相应的模拟结果具有更好的一致性,其误差比基于热电比拟法提出的最大值减小了13%。而且该公式在计算高孔隙率泡沫材料的等效传热系数时具有较高的精度。且多孔泡沫金属的热传导系数随着孔隙率的增大而线性减小。当孔隙率保持恒定时,热传导系数与孔径的大小无关。研究结果对多孔金属的工程应用具有重要的参考价值。