泡沫钢是泡沫金属材料的一种,其独特的内部泡沫结构以及钢材的特性使得泡沫钢具有重量轻、强度高、吸能性强、隔热能力强、隔音能力强等特点,同时泡沫钢的使用能节约钢材用量。由于上述各项优点,所以泡沫钢被希望应用于建筑、机械、航空航天等领域,是一种极具发展潜力的新型材料。本文进行了泡沫钢的压缩、拉伸力学试验,对泡沫钢的力学性能、吸能性与相对密度的关系进行了研究。对国外学者Gibson提出的泡沫金属理论进行了验证。对泡沫钢吸能能力、吸能效率、理想吸能效率进行了研究。在试验结果的基础上对泡沫钢的应力、应变、相对密度之间的关系进行了分析及拟合。同时,通过有限元软件ABAQUS建立了泡沫钢试件的开孔立方体模型、闭孔立方体模型、开孔八面体模型、闭孔八面体模型、开孔十面体模型、闭孔十面体模型、开孔二十六面体模型、闭孔二十六面体模型,并对泡沫钢试件的压缩试验进行了准静态压缩模拟。基于本文的研究成果,得到如下结论:泡沫钢在压缩荷载与拉伸荷载作用下的应力-应变曲线都存在弹、塑性阶段;泡沫钢在压缩荷载作用下的弹性模量、屈服强度与相对密度的成正比关系;泡沫钢在拉伸荷载作用下的屈服强度与相对密度成正比关系;泡沫钢的吸能能力随相对密度的增加而增加,吸能效率受相对密度影响较小,理想吸能效率随相对密度的增加而降低;得到在1200℃下制备的泡沫钢在压缩荷载作用下,应力、应变、相对密度的关系;通过对泡沫钢的有限元模拟,验证了泡沫钢假定结构形式的合理性,得出的结论为泡沫钢在荷载作用下的结构形态随荷载的加载而会发生变化,在弹性阶段,其内部结构受力形式类似于闭孔十面体结构的受力形式,而当其进入塑性阶段后,孔隙结构的形态发生变化,其受力形式类似于闭孔八面体。