泡沫铝(Aluminum Foam, AF)作为一种新兴材料,由于具有优良的性能,近年来逐渐得到了广泛的应用。为了将泡沫铝广泛地应用在减振领域,为土木工程结构减振控制提供新的手段,本文从功能结构一体化材料的概念出发,以泡沫铝为基体,向其内部孔洞填充聚氨酯粘弹性材料(Polyurethane, PU),得到了一种高性能泡沫铝材料——泡沫铝/聚氨酯复合材料(AF/PU).围绕高性能泡沫铝材料的减振机理与力学性能,本文进行了一系列的试验研究及数值模拟,得到的相关结论如下：(1)对AF/PU复合材料进行了单调压缩及往复加载试验,考察了泡沫铝的相对密度及聚氨酯的含量等因素对复合材料力学性能的影响,分析得到了复合材料的变形机制。试验表明：单调加载时,AF/PU复合材料的压缩曲线也会经历弹性段、塑性平台段及密实段三个阶段,但由于聚氨酯的引入,使得复合材料的变形机制不同于纯泡沫铝。聚氨酯的不可压缩性,使得泡沫铝的胞棱在加载时发生断裂破坏；胞棱断裂随应变的增加不断传递直至所有胞棱断裂、试件破坏。也正是由于聚氨酯的不可压缩性,使得复合材料卸载时的残余变形减小,弹性恢复性能改善。(2)对经压缩预循环的AF/PU复合材料进行了耗能性能试验,考察了泡沫铝的相对密度、聚氨酯的含量、加载频率及加载幅值等因素对复合材料耗能性能的影响。试验结果分析表明：泡沫铝基体及聚氨酯填料的本征阻尼,以及两相材料界面的摩擦阻尼,构成了复合材料的主要耗能机制。(3)对AF/PU复合材料单调加载曲线及循环加载曲线的分析表明：在应变率为0.002s-1～0.05s-1时,加载速率对复合材料单调压缩性能的影响不大,使用Avalle宏观唯象本构模型可以较好地预测复合材料的力学性能。利用宏观折线加卸载应力-应变模型拟合经压缩预循环后的复合材料的滞回曲线,可以较好地反映复合材料受力变形的整个过程,力学概念明确,且使用方便。(4)利用Abaqus提供的Vumat用户材料子程序接口,将AF/PU复合材料的宏观折线力学本构模型加入到有限元软件中,对所编写的子程序进行了测试,并对复合材料的减振性能进行了数值模拟。结果表明：双折线加卸载模型可以在唯象层次上较为合理地描述复合材料在循环压缩下的力学行为,拟合效果较好；AF/PU复合材料的减振性能良好,利用其开发各种形式的阻尼减振装置、加入到土木工程结构中发挥消能减振作用的想法是可行的,而结果也是有效的。