以多样化孔隙(通孔,闭孔)为特征的超轻型金属结构实现了结构材料的轻质多功能化,从而成为前沿热点材料之一。新型球形孔高强度泡沫铝合金正成为高技术领域材料发展的新方向。因而本文从实际需求出发,以计算机图像分析和有限元技术为手段,研究了泡沫铝孔结构的分形特性、耐火性能和力学性能。采用计算机图像分析技术,根据分形理论对球形孔泡沫铝孔结构的分形特性进行了研究。研究表明泡沫铝孔洞形状具有分形特征,并可用分形维数来定量描述。随着泡沫化时间的增长,分形维数呈现逐渐增大的趋势。运用有限元分析软件ANSYS模拟泡沫铝合金在高温加热下的背火面温度场分布,其分布规律是:在开始较短的时间内温度迅速升高,随后缓慢上升直至不变。它的热传导性能比致密铝合金低,而耐火性能明显好于致密铝合金。在660℃加热时它的耐火极限为无限长,当加热温度提高到705℃时它的耐火极限为108s。利用ANSYS/LS-DYNA软件对球形孔泡沫铝准静态压缩过程进行了数值模拟。其压缩过程可分为弹性段,塑性坍塌段和致密化段三个阶段。变形机制为形成集中变形带,并从中间某一层开始逐层坍塌,微观变形极不规则,以孔壁的弯曲、折叠及扭转的混合变形机制。