利用通电螺线管与铁心形成交变磁场,磁流变液中磁性颗粒在交变磁场中旋转,改变方向成链,在旋转过程中,非规则磁性颗粒对工件表面进行微切削。为了达到利用磁性颗粒对工件进行精密抛光的目的,需要形成磁流变缎带悬浮。设计新型结构,通过有限元方法对尖劈形磁场进行数值分析,分别给出了磁场强度和磁通密度随尖劈高度和螺线管宽度的变化规律。结果表明,尖劈结构优于无尖劈结构,随着尖劈高度的增加,磁场强度最大值逐渐减小,磁通量表现为先增加后降低,最大值位置发生变化;随着螺线管宽度的增加,磁通量最大值略有降低,但变化不大,其位置也是从铁心最低点变化到中间部位,磁场强度最大值先降低再升高,位置始终在尖劈处。以上研究结果为形成磁流体悬浮抛光的磁场设计提供了理论依据。

为了研究磁流变液的可控电气特性,以微米级羰基铁粉为分散相、油酸为表面活性剂制备了一种磁流变液。将自制磁流变液电阻器置于可控磁场中,研究了磁流变液电阻随磁场及时间的变化。结果表明,当没有外加磁场时,电阻器电阻大于500M?,表现为绝缘体的特性。随外加磁场逐渐变大,电阻值开始迅速减小至200?以下后趋于稳定。随着外磁场的变化,电阻值可实现可控调节。磁流变液的这种高阻态到低阻态的转变类似电路开关的开启与断开状态,为研究磁流变液的可控电气特性提供了依据。

磁流变液被广泛地应用在汽车减震器、表面抛光和其他精加工处理中。讨论基于铝的磁流变液在磁场、不同的负载和振荡频率条件下的摩擦特性。在有、无磁场下对磁流变液基于铝的往返式摩擦特性进行评估。在不同荷载和振荡条件下分析实验条件与运动周期的关系。通过测量表面粗糙度和观察表面图像比较样品表面,并评估了磁流变液基于铝的往复摩擦特性。

为满足车辆不同工况时双质量飞轮应具有不同扭转阻尼的要求,结合磁流变液在磁场作用下的流变特性,将磁流变液应用到双质量飞轮中,通过对二级分段刚度曲线和弧形弹簧参数的设计,以及对电磁回路磁场和工作间隙阻尼力矩的分析,设计、制作了一套可通过励磁线圈电流来控制扭转阻尼的磁流变液双质量飞轮装置,并通过静态特性试验验证了其使用性能.文中还建立了AMESim动态仿真分析模型并进行了台架试验验证,结果表明,所设计的磁流变液双质量飞轮可通过控制励磁线圈电流来实现其扭转阻尼的半主动控制.

利用ANSYS的Emag或Multiphysics模块中的磁场分析功能,借助ANSYS的参数化设计语言(APDL),对磁流变抛光加工技术中的磁场进行仿真研究。仿真结果表明,在线管层数为3时,磁场性能最优,线管层数的不同,导致某一层数对应的PATH曲线存在较大的差异;对指定的PATH上磁通密度值曲线进行分析,得到磁流变液所受磁场力足以克服其竖直方向所受向心力与其自身重力之和,从而吸起变液,实现自身的传输循环并对零件进行加工,从而验证仿真的合理性。

制备了羰基铁粉为磁性颗粒的水基磁流变液。分别测定了该磁流变液磁场作用下的流变行为及零场流变行为，并采用Bingham模型和Casson模型及剪切稀化关系对获得的流变行为进行了拟合计算，探讨了磁流变液的剪切屈服强度和磁场强度之间的响应关系。研究表明，Bingham模型和Casson模型均可较好地描述磁流变液的流变行为；磁场作用下，磁流变液的剪切应力和表观粘度显著增高，剪切屈服强度从约2Pa增大到约80kPa；剪切率为50s^-1时的表观粘度从约64mPa·s增加到约1600Pa·s；该磁流变液的剪切屈服强度与磁场强度之间存在指数关系，其值约为1．7-1．8。

通过自制的实验装置,对制备的两种不同的铁钴镍磁流变液进行了实验研究,分析了其在不同磁场强度下的导电、导热规律,并与铁钴镍磁粉本身的导电性和导热性进行了对比.结果表明：在磁场作用下,铁钴镍磁流变液和铁钴镍磁粉的导电性和导热性均发生明显的变化;在磁场强度在0--0.92T内增大时,铁钴镍磁粉的电阻会有两到三个数量级的下降,其导热系数从4W/（m·K）增加到13.2W/（m·K）,导热性显著提高,两种磁流变液的导热系数也均有提高.

采用盘销式摩擦磨损装置进行铜摩擦试验,研究在有、无磁场条件下磁流变液对界面表面的影响。在载荷为20~100N,转速为127~425r/min下旋转2h,进行一系列试验。摩擦因数和磨损率由磨损装置控制,采用扫描电子显微镜（SEM）观察磨损表面的微观组织。此外,采用X射线光谱（EDS）分析磨损表面的化学成分。结果显示,在有、无磁场条件下出现了不同的摩擦磨损系数和性能。同时,研究了载荷和转速对摩擦行为的影响。研究了在有磁场条件下的磨损表面形貌,发现在磨损表面明显存在磁流变颗粒,且脊塑流引起了侧向挤出,这表明磨料磨损是磁流变液的主要磨损机制。

为了研究磁流变液在圆筒剪切模型中的流变特性,建立了以圆筒剪切模型为基础的实验装置。首先,通过理论分析得到了磁流变液在圆筒剪切模型中的层间传力模型,切应力和剪切速率测量方法。其次,通过ANSYS对圆筒剪切模型中磁流变液的磁场强度进行了仿真模拟,并以实验测量验证,得到了磁场强度分布。最后以理论分析为基础,通过实验测量得到了切应力与剪切速率和磁场强度之间的关系,并得到了拟合公式。实验表明,磁流变液流切应力与磁场强度的比值为0.162k Pa/m T,与剪切度率的比值为0.00026k Pa·s,磁场强度的增强能够较大地提升磁流变液的工作能力。

磁流变液是一种新型智能材料,在外加磁场作用下,液体黏度发生很大的变化。将磁流变液材料应用于车辆减振器上,通过理论及试验分析,这种叶片式磁流变液减振器提供的阻尼力可完全替代被动式叶片减振器,并具有更优良的控制性和适应性。磁流变液减振器是一种基于工作液可控特性的新型可控减振器,以磁流变液作为减振器的工作液,并在减振器中设计有电磁线圈,电磁线圈产生的磁场作用于减振器的工作液,通过控制电磁线圈电流的大小来改变磁流变液的黏度,实现阻尼可调的目的。