金属纤维多孔材料是由金属纤维和孔隙组成的新型复合材料,具有独特的结构特征和力学性能,是一种优质高效结构功能一体化材料。为了获得一种原材料易得且易加工、制备工艺相对容易、机械强度和吸能特性较好的金属纤维多孔材料,本课题提出一种新型铝合金纤维多孔体及其填充复合结构,分析了铝合金纤维多孔体结构特点,采用静动态力学实验对铝合金纤维多孔体及其复合结构的力学性能和吸能特性进行了研究。本文开发了一种新型铝合金纤维多孔体制备工艺,以连续软态6061 Al合金丝为原材料,通过弹簧机切割成具有折弯结构的铝合金纤维,并以此为骨架材料,采用真空热压固相烧结技术制备了孔隙率介于50%～80%孔隙率的铝合金纤维多孔体。铝合金纤维多孔体具有孔隙全连通三维网状多孔结构,面内方向（x方向或y方向）和厚度方向（z方向）形貌结构迥然不同,面内方向纤维呈随机分布,厚度方向纤维呈层状分布,铝合金纤维的分布表现出“局部不均匀和整体均匀”的特点。铝合金纤维多孔体压缩行为表现出各向异性,面内方向呈现典型的三阶段变形:弹性变形阶段、塑性平台阶段和致密化阶段;厚度方向压缩也可分为三阶段,第二阶段呈现出非恒定的应力平台,将其定义为“假塑性平台”阶段。面内方向和厚度方向压缩失效试样分别展现“腰形”和“鼓形”,随着孔隙率的增大,面内方向和厚度方向的抗压能力均降低,孔隙率由50%升高至80%时,面内方向压缩平台强度由35.2 MPa降低至0.77 MPa,厚度方向屈服强度由10.8 MPa降低至0.38 MPa。应变相同时,材料的能量吸收能力随着孔隙率减小而增大,面内方向和厚度方向的吸能能力和吸能效率具有各向异性。铝合金纤维多孔体的准静态拉伸变形行为可归结为四阶段:弹性变形阶段、塑性变形阶段、断裂阶段、完全失效。拉伸应力应变曲线没有出现明显的屈服点,从塑性变形开始到整个试样完全断裂是一个缓慢的过程,属于塑性断裂。随着孔隙率的增大,材料的弹性模量、屈服强度、抗拉强度、最大力伸长率均逐渐减小,近似呈线性关系,当孔隙率由50%增加到70%时,抗拉强度由34.18 MPa下降为12.91MPa。低孔隙率铝合金纤维多孔体单位体积内有更多的铝合金纤维和冶金结合点,纤维之间的连接强度提高,有更高的抗拉强度。铝合金纤维多孔体填充管压缩变形过程包含弹性变形阶段、稳定渐进屈曲阶段、致密化阶段,随着填充芯体孔隙率的降低,承载能力越大,更快进入致密化阶段。填充管变形模式为轴对称圆环变形模式,内部结构间存在相互作用力,变形过程中保持着较好的塑性变形。低孔隙率芯体的填充管在不增加初始峰值载荷的前提下,有更好的承载能力和吸能能力,填充芯体孔隙率由80%降低到60%时,能量吸收值由283.63 J提高到692.16 J,平均载荷由11.35 KN增加至27.69 KN。铝合金纤维多孔体冲击过程分为塑性平台阶段、致密化阶段和卸载阶段,具有较光滑的冲击载荷-位移曲线,致密化阶段之前没有明显的冲击载荷峰值,冲击过程较为平稳,孔隙率低的铝合金纤维多孔体有更好的抗冲击载荷能力,冲击失效试样没有出现断裂和裂纹,具有良好的塑性变形能力。铝合金纤维多孔体填充管冲击过程分为四个阶段:弹性变形阶段、渐进屈曲阶段、致密化阶段、卸载阶段,低孔隙率填充管具有更好的抗冲击性能,在渐进屈曲阶段已经将冲击能量耗散,所以其冲击过程仅有三阶段。对比填充管和铝合金纤维多孔体,填充管用更短的冲击位移就能吸收相同的能量,并且具有更好的力学性能。