金属多孔材料集多孔化和金属性于一体，在过滤与分离、热交换、阻燃、催化剂载体、吸能减震及生物植入体等领域具有广阔的应用前景。但现有金属多孔材料的制备方法往往存在工艺复杂、成本高及样品韧性差的不足，限制了其应用。为了克服上述瓶颈，本文以商用金属丝为原料，通过“绕制螺旋卷-缠绕毛坯件-冷压成型”三步法工艺成功制备了新型缠绕金属丝材料（EMWMs），对其缠绕结构、准静态力学行为、能量吸收行为以及负泊松比现象进行了系统的研究；同时，基于EMWMs完全贯通的三维空间孔隙结构特征，采用挤压铸造法将液相A356铝合金压入EMWMs的孔隙，成功制备EMWMs增强铝合金结构样品，对其微观结构、力学性能及缠绕结构对铝基体的强化机制进行了初步的探索。结构分析表明，EMWMs是一类通过金属丝螺旋卷相互连接、缠绕和互锁而构成的三维贯通孔网络体，孔隙形状和尺寸分布复杂。多孔体内部通过金属丝外表面的物理接触形成具有非局部特性的结点；从三维空间的角度看，样品呈现明显的各向异性，但在单一截面（平面）内呈现“整体均匀，局部不均匀”的特征。选用5052Al合金丝（0.28mm）为原料制备了孔隙率为57~77%的缠绕铝合金丝材料（EAWMs）。准静态压缩实验表明，EAWMs表现出典型的三阶段应力-应变行为，即起始非线性弹性变形阶段、应变硬化伪平台阶段和密实化阶段。非线性和应变硬化行为取决于缠绕结构的结构弹性变形和结构塑性变形机制；在起始非线性弹性变形阶段，EAWMs表现出明显的应变迟滞效应，归于金属丝在空间不可逆的重排。压缩屈服强度和弹性模量均随EAWMs孔隙率的增大而降低；且强度和孔隙率之间符合Gibson-Ashby（G-A）幂率关系，最佳拟合指数为2.1。压缩曲线积分结果表明，在相同应变条件下，EAWMs的吸能能力随孔隙率增大而降低；最大能量吸收效率为55~67%，出现在10~35%应变范围内。选用304不锈钢丝（0.10mm）为原料制备了孔隙率为45~80%的缠绕不锈钢丝材料（ESWMs）。准静态拉伸实验表明，ESWMs呈现出特殊的三阶段应力-应变行为，即非线性弹性阶段，准平台稳态伸展阶段和持续松散阶段。仅考虑前两个变形阶段，所有样品均表现出超大拉伸应变量，孔隙率为45%的样品拉伸应变量达到260%，是螺旋卷结构和非永久交联结点共同作用的结果；进入第三阶段，随应变增加应力继续快速增加，与现有金属多孔材料的突然断裂行为明显不同，主要归因于螺旋卷结构的拉直。拉伸屈服强度和弹性模量均随ESWMs孔隙率的增大而降低，二者之间也满足幂率关系，但其值均明显低于G-A方程预测值。在拉伸载荷作用下，ESWMs表现出明显的负泊松比现象，孔隙率为60%和45%的样品在5%拉伸应变时分别获得面外泊松比值为-1.3和-1.5。在对缠绕结构和拉伸过程观察的基础上提出包含“丝线展开”、“孔隙尺寸增大”和“结点数目减少”三个亚机制的“网格展开”拉胀机制。半定量计算的结果表明，ESWMs的初始缠绕结构对泊松比值具有很大的影响。微观组织分析表明，304不锈钢丝与A356铝合金之间形成平整的结合界面，无明显反应产物的迹象；密度测量结果表明，A356铝合金相完全占满ESWMs的孔隙，整个样品内部无铸造缺陷。准静态压缩测试的结果表明，体积分数为35.4vol.%的ESWMs增强铝合金的屈服强度被提高到318MPa，约为基体合金屈服强度的两倍（约164MPa）。并且，ESWMs增强铝合金的屈服强度对缠绕结构十分敏感：当缠绕结构体积分数低于26.5vol.%时，ESWMs增强铝合金的屈服强度合理的低于Voigt上限；当缠绕结构体积分数达到或超过26.5vol.%时，ESWMs增强铝合金的屈服强度值达到或高于Voigt上限值。这种现象可归于缠绕金属丝结构的结构强化效应。