泡沫铝是由金属相和气孔组成的复合材料，具有优异的综合性能，由于其质轻、声阻尼、吸能减振、隔热和阻燃等特性，可广泛应用于交通运输、建筑机械、冶金化工、电子通讯和航天航空等多个领域，对其研究已经成为当今世界材料科学高技术领域的重要研究、开发热点之一。目前在工业应用中，人们对泡沫铝的力学性能越来越关注，尤其是其能量吸收性能。泡沫铝承受载荷时最显著的特性即压缩应力-应变曲线表现出的长的平台区，这使得泡沫铝可有效地吸收大量能量。　　本文对闭孔泡沫铝材料在准静态和轴向冲击载荷条件下的力学响应进行了研究。选用的泡沫材料包括熔体发泡法制备的铝钙泡沫、铝碳化硅泡沫和碳纤维复合泡沫。研究内容包括不同材质、不同密度泡沫铝的力学性能、失效模式和能量耗散机制。　　通过准静态压缩实验研究了塑性泡沫铝材料的典型变形过程，对其中变形带的产生、孔/膜尺度的变形模式以及微观组织结构对孔壁屈服断裂的影响进行了详细的讨论。结果表明密度仍然是影响闭孔泡沫铝压缩行为的主要因素，由于密度的变化导致孔结构、分布、缺陷的不同，几种因素交互作用最终导致了不同的宏观压缩行为即不同的应力-应变曲线及不同的能量吸收能力。塑性泡沫宏观失效模式表现为形成局域化的变形带，多层变形带的坍塌最终导致压缩进入致密化阶段。脆性泡沫宏观失效模式表现为渐进压碎。单个孔表现出三种变形模式。孔/膜尺度闭孔泡沫铝至少具有出四种失效模式。四种模式和摩擦效应成为闭孔泡沫铝吸收压缩能量的主要机制。　　落锤轴向冲击实验对闭孔泡沫铝在动态载荷下的力学响应进行了测试。通过动能控制实验和缺陷控制实验探讨了闭孔泡沫铝材料的速度敏感性并对其能量吸收进行了分析。闭孔泡沫铝落锤轴向冲击位移-载荷曲线大致可分为两个阶段，初始压缩阶段和渐进压碎阶段。动能控制实验表明，比吸能具有速度敏感性，随着冲击速率的增大而升高。压溃长度则随着冲击速率的增大而减小。缺陷控制实验表明双倒角引发的试件表现出比单倒角更小的初始峰值载荷和更长的引发长度。且采用倒角触发后，位移-载荷曲线后半阶段硬化程度更加明显。反复冲击实验表明泡沫铝对反复冲击次数较敏感，在一定程度上具有重复使用能力。　　Al-Ca基泡沫铝在冲击变形时表现为稳态渐进式破坏模式，具有良好的塑性变形能力。其微观结构中脆性相主要为Al-Ca-Ti相，断口为混合断裂包括单晶脆塑性断裂和多相多孔断裂。　　Al/Cf泡沫铝冲击过程也表现为稳态压缩。微观结构表明，基体中碳纤维分布均匀，与基体结合紧密，断裂时大部分断裂的纤维其端部近似垂直于断裂表面。纤维的增强作用显著，Al/Cf泡沫铝比吸能略高于Al-Ca泡沫铝。　　Al-SiC泡沫铝主要表现为脆性材料的压缩特征，冲击过程有非稳态破坏模式出现。基体既有脆塑性断裂又包含多孔断裂。脆塑性断裂解理面上形成了撕裂棱、韧窝和解理台阶。断口表面呈现出较多撕裂棱，且基体与脆性相和夹杂物脱离较明显。