泡沫铝填充薄壁金属管的复合结构广泛地应用于在减轻结构质量的前提下提高结构的抗冲击性能和能量吸收能力。本文以泡沫铝为芯层的单层薄壁金属圆管和双层薄壁金属圆管为研究对象,利用有限元软件ANSYS/LS-DYNA模块进行了数值仿真分析,研究了轴向载荷作用下两种填充结构的变形过程和吸能特性。根据已有的实验资料,建立有限元模型,模拟结果与实验结果吻合,充分验证了模型的正确性。在此基础上,考虑了金属圆管的几何尺寸和芯层材料的密度对填充结构吸能性能的影响,根据各个填充结构的径向位移分布曲线、应力云图和能量吸收曲线,对比分析各种因素对复合填充结构的变形和能量吸收能力的影响。在同等冲击条件下和相同时间内,对相同儿何参数的单层薄壁金属圆管填充结构和双层薄壁金属圆管泡沫铝填充结构进行对比,对比分析两种结构的能量吸收曲线,评价两者在吸能性能方面的优劣性。本文得到的主要结果如下：1、在轴向冲击载荷作用下,泡沫铝复合填充结构的能量吸收量远大于单独的泡沫铝或薄壁金属空管结构的能量吸收量。2、在相同的冲击能量下,填充结构的长度越长,填充泡沫金属的密度越小,薄壁金属管的厚度越薄,两种填充结构被压缩的轴向位移越大。填充结构的长度和填充泡沫金属的密度对两种填充结构的平均应力影响不大,而两种填充结构的平均应力会随着薄壁金属管厚度的增大而增大。填充结构的长度对两种填充结构的吸能性能影响不大,而泡沫金属的密度越大,薄壁金属管的厚度越大,两种填充结构的吸能性能会越强。3、在相同冲击质量和冲击速度下,由于内外薄壁金属圆管与泡沫铝芯层间的相互作用,单层薄壁金属圆管泡沫铝填充结构的最大径向位移要比双层薄壁金属圆管泡沫铝填充结构大,而平均应力要比双层薄壁金属圆管泡沫铝填充结构的小。由于双圆管填充结构中泡沫金属被充分压缩,在相同时间内双层薄壁金属圆管泡沫铝结构比单层薄壁金属圆管泡沫铝结构吸收的能量更多,说明填充结构中泡沫金属的压缩程度对该结构的能量吸收影响较大。