针对磁流变液传动装置传动转矩小的缺点,提出一种多圆弧式磁流变液传动结构。通过有限元法对传动装置磁场进行分析,得到圆弧半径和励磁线圈电流对传动装置磁场强度影响;通过对比多圆弧式和圆筒式工作间隙的磁场强度,得出传动装置磁场强度与轴向距离的关系;建立多圆弧式磁流变液传动转矩与圆弧半径、剪切屈服应力、角速度等的数学关系。结果表明圆弧半径对传动装置磁场强度影响显著,圆弧半径越大,磁场强度分布越不均匀;传动装置转矩随着励磁线圈电流的增大而增大;电流I=3 A时,多圆弧式磁流变液传动输出转矩为52.47 Nm,圆筒式为37.76 Nm,前者较后者提高了38.96%,提升效果显著。

针对下肢假肢步态变化时所需阻尼力大小不同的问题,提出一种基于下肢假肢的新型阶梯式变间隙磁流变阻尼器(MRD)。基于Bingham力学模型设计MRD的两级阻尼间隙宽度及主要结构尺寸,通过ANSYS Maxwell分析其内部磁场分布,采用Simulink仿真输出阻尼力。结果表明阶梯式变间隙MRD步行时的工作间隙为1.6 mm,最大阻尼力为902.7N;跑步等其他复杂步态时的工作间隙为0.6 mm,最大阻尼力为2033.7 N,满足不同步态的阻尼力要求,且该MRD的最大工作电流为0.4 A,极大降低了阻尼器功耗。所提出的阶梯式变间隙MRD具有阻尼力分级输出、可调范围大、能耗低的优点,可代替阻尼间隙固定的传统MRD应用于假肢系统。

针对现有磁流变液制动器使用存在发热严重的缺点,设计一种磁流变液与形状记忆合金复合制动装置,利用装置在制动过程中产生的热量,使形状记忆合金弹簧产生附加的摩擦转矩,提高了装置的制动转矩。阐述该复合制动装置结构和工作原理,进行磁场有限元分析、形状记忆合金弹簧挤压力分析以及复合制动转矩分析。结果表明:磁流变液传递的转矩随电流的增大而增大,形状记忆合金弹簧的摩擦转矩随温度的增加而提高;当线圈电流为3 A、温度达到100℃时,复合制动转矩比单一的磁流变制动转矩提升约31.4%。

磁流变液(Magneto Rheological Fluid,MRF)是近半个世纪前出现并发展至今的一种新型智能材料,通常由微米级磁性颗粒、基载液、添加剂三部分组成,未施加磁场时呈现出液体的自由流动状态,施加磁场时可在毫秒级时间内转换为具有类固态相的结构。目前众多磁流变液的流变特性、分散稳定性等较差,直接影响磁流变装置的应用效果。总结了磁流变液各组成成分对其流变特性、分散稳定性的影响,并讨论了磁流变液在阻尼器上的应用,从而为优化磁流变液的性能及其在阻尼方面的应用提供指导。

磁流变液凭其灵活、可控、稳定的特点成为应用最广的智能材料,磁流变液的稳定性对磁流变液功能的实现具有非常重要的意义。对磁流变液在机械传动、精密加工、医学、土木工程等领域的应用及其原理进行综述,总结对比了多种磁流变液沉降稳定性的检测方法。重点介绍磁流变液沉降稳定性的影响因素,通过总结不同类型添加剂的作用机理,从沉降率的角度对比分析了添加剂对磁流变液沉降稳定性的影响。同时指出改变磁性颗粒的结构、形成低密度复合材料主要是通过增大磁性颗粒与基载液之间的摩擦力和减小磁性颗粒和基载液之间的密度差来改善磁流变液的沉降性能。最后对磁流变液的发展趋势进行预测。

分别设计了中间层结构为磁流变液（MRF）和磁流变弹性体（MRE）的两种磁流变夹层梁结构;搭建振动响应性能测试台,在外加局部磁场和不同磁场区域的条件下对MRF夹层梁和MRE夹层梁的固有频率和动态响应特性进行了测试及对比分析。实验结果表明,随着外加局部磁场强度的增大,MRF和MRE夹层梁的固有频率均呈下降趋势;随着磁场区域从夹层梁的固定端移动到自由端的过程中,MRF和MRE夹层梁的固有频率同样呈趋势下降;且MRE夹层梁的固有频率下降幅度比MRF夹层梁的要大。

磁流变液是一种在磁场作用下,其流变学性能可作出迅速响应,且易于控制的新型智能材料.本文讨论了磁流变液的流变特性,在分析磁流变液装置基本工作模式的基础上,论述了一种流动模式和剪切模式共同作用的混合模式的磁流变阻尼器的工作原理。论证了这种新型阻尼器的阻尼力能十分灵敏的实现阻尼的目的,在车辆和工程领域具有广阔的应用前景。

为实现前起落架减摆器阻尼力的可调可控采用磁流变液作为工作介质设计一种新型双线圈活塞压差剪切式磁流变液减摆器。利用Maxwell软件对磁路进行仿真优化设计通过实验验证磁流变液减摆器功量图饱满阻尼力达到约2倍的可调范围阻尼性能稳定且达到了设计要求。

磁流变液及其装置由于可控性响应快能量集中等优点受到越来越多的关注.其结构简单可低噪声运行使得特别适合减振系统尤其在半主动控制系统中.文章首先介绍了磁流变液的组成、特性和机理然后描述了它在诸方面的应用在文章的结束处展望了磁流变液的发展前景.

讨论了影响磁流变液阻尼缸动态响应时间的因素提出优化磁流变液阻尼缸响应的途径与方法.