泡沫铝具有优异的性能和广泛的用途，在材料领域占有不可替代的地位，所以成为了近年来国际材料界关注的一大热点。实际的泡沫铝细观结构非常复杂，在几何上表现出很强的非均匀性。本文从细观结构角度出发，对其细观结构进行图像分析，统计了其细观结构的不均匀性，并基于这些统计规律建立了更符合实际泡沫铝细观结构的几何模型，并采用该模型进行了宏观材料性质的研究。首先，本文借助专业图像处理软件IMAQ，对泡沫铝横断面CT图像进行边缘检测，获取泡沫铝孔洞轮廓线图像，运用Matlab编制程序，对泡沫铝孔洞轮廓线进行边界跟踪和多边形拟合，获取泡沫铝细观结构几何特征信息，并对提取的几何信息进行统计分析。研究发现，泡沫铝孔洞边数，面积，等效半径，尺寸不规则度，形状不规则度都服从Weibull分布。其次，依据从CT图像提取出来的统计规律，采用蒙特卡洛方法，提出了适合泡沫铝细观结构特征的比较高效的多边形生成算法，通过Matlab编制程序，建立了更符合实际泡沫铝细观结构的随机细观几何模型，对生成的泡沫铝细观结构随机模型的重要几何参数进行统计分析，并与从CT图像提取出来的统计规律进行对比分析。分析发现，本文生成的细观结构随机模型的重要几何参数的分布规律与从CT图像提取出来的统计规律基本上吻合。最后，运用ABAQUS有限元分析软件对泡沫铝细观结构随机模型进行动静态压缩数值模拟。不同随机模型的应力-应变曲线的弹性阶段基本上是重合的；具体不同细观结构的平台阶段有所区别。泡沫铝的性质仅采用孔隙率是无法描述的，而应该考虑其细观结构的影响。在动态压缩的情况下，分析了同一试件在不同应变率下破坏变形的规律，结果显示不同应变率下试件的应力-应变曲线有明显的差别，随着应变率的不断增大，平台应力也是不断增大。具有本文所生成细观结构的泡沫铝材料呈现出比较明显应变率敏感性。