第二章磁流变阻尼器的基本原理和结构

磁流变阻尼器拟静力力学特性及力学模型磁流变阻尼器是一种基于磁流变液体的智能材料阻尼器。

该种阻尼器可以通过控制磁场强度来调节阻尼器的阻尼特性。

因此，磁流变阻尼器具有很好的适应性和可调性，可以广泛应用于振动控制、结构减振、地震工程等领域。

磁流变阻尼器的基本原理是利用磁场控制磁流变液中磁粒子的排列，从而改变磁流变液的阻尼特性。

在磁流变阻尼器的应用中，最常用的一种结构是悬臂梁结构。

因为悬臂梁结构简单、易于实现，且能够真实地模拟振动控制中的相关问题。

针对磁流变阻尼器在悬臂梁结构应用中的特性和力学模型，研究者们通过理论分析、数值模拟和实验研究等方法，逐步深入研究和掌握了磁流变阻尼器的特性和力学模型。

下文着重探讨磁流变阻尼器的拟静力力学特性及力学模型。

磁流变阻尼器的拟静力学特性是指在阻尼器静止不动时施加的力与位移的关系。

由于磁流变阻尼器具有可调节的阻尼特性，因此在不同的磁场强度和位移条件下，阻尼器的拟静力学特性会有所不同。

以下就磁流变阻尼器的拟静力学特性作简单的介绍。

1. 线性区当磁场强度和位移都较小时，磁流变阻尼器的阻尼特性呈现出线性关系。

也就是说，拟静力向位移的曲线基本上是一条直线。

这个范围通常被称为线性区。

在该区域内，阻尼器的阻尼特性可描述为以下形式：F=CV其中，F是阻尼器所施加的阻尼力，C是阻尼系数，V是阻尼器所施加的速度（或位移速度）。

F=C(V^2/|V|)其中，F、C和V的含义同上。

磁流变阻尼器的力学模型是进行阻尼器设计和性能分析的基础。

由于阻尼器的复杂性质和非线性响应，因此理解阻尼器的力学模型对于进行合理的磁流变阻尼器结构设计和控制策略制定非常重要。

目前，磁流变阻尼器的力学模型可分为两类：基于微观力学模型的宏观模型和基于经验的宏观模型。

前者通常采用磁流变力学的微观理论模型，通过磁粒子间的相互作用力和物理力学效应来构建阻尼器的力学模型。

后者则通常采用经验公式，根据实验数据经验拟合来建立阻尼器的力学模型。

磁流变阻尼器的自传感与自供能原理及关键技术磁流变阻尼器是一种利用磁流变效应来实现阻尼控制的装置。

它具有自传感和自供能的特点，可以在无需外部电源的情况下实现阻尼控制，因此在工业生产和机械控制领域得到广泛应用。

磁流变阻尼器的自传感原理是指在磁场作用下，磁流变材料内部会产生感应电动势，这个电动势可以用来检测磁流变材料的变形情况。

当磁流变材料受到外力作用时，会发生形变，从而改变磁场分布，进而产生感应电动势。

通过测量这个电动势的大小，可以得到磁流变材料的变形情况，从而实现阻尼控制。

磁流变阻尼器的自供能原理是指在磁场作用下，磁流变材料内部会产生阻尼力，这个阻尼力可以用来控制机械系统的运动。

当机械系统受到外力作用时，会产生振动，磁流变阻尼器会根据自身的阻尼特性产生相应的阻尼力，从而抑制机械系统的振动。

由于磁流变阻尼器不需要外部电源，因此可以在恶劣的环境下使用，具有很高的可靠性和稳定性。

磁流变阻尼器的关键技术包括磁流变材料的制备和性能优化、磁路设计、控制电路设计等。

磁流变材料的制备需要控制材料的成分、微观结构和物理性能，以满足不同的应用需求。

磁路设计需要考虑磁场分布、磁场强度和磁场稳定性等因素，以确保磁流变阻尼器的阻尼特性稳定可靠。

控制电路设计需要考虑磁流变阻尼器的自供能和自传感特性，以实现精确的阻尼控制。

总之，磁流变阻尼器的自传感和自供能特性使其在工业生产和机械控制领域得到广泛应用。

磁流变阻尼器的关键技术包括磁流变材料的制备和性能优化、磁路设计、控制电路设计等，这些技术的不断发展和创新将进一步推动磁流变阻尼器的应用和发展。

磁流变阻尼器的自传感与自供能原理及关键技术一、引言磁流变阻尼器是一种利用磁流变效应实现阻尼控制的装置。

它具有自传感和自供能的特性，能够根据外部条件自动调节阻尼力的大小。

本文将详细探讨磁流变阻尼器的自传感与自供能原理及关键技术。

二、磁流变阻尼器的基本原理磁流变阻尼器由磁流变液、激磁线圈、传感器和控制系统等组成。

其基本工作原理是通过改变磁场的强度来调节磁流变液的流变性能，从而实现阻尼力的控制。

磁流变液是一种特殊的流体，其流变性能可以在外加磁场下发生明显变化。

当磁流变液处于无磁场状态时，其粘度较低，流动性能较好；而当磁流变液受到磁场作用时，其粘度会迅速增加，从而产生较大的阻尼力。

激磁线圈是磁流变阻尼器中的关键部件，通过控制激磁线圈的电流来改变磁场的强度。

当激磁线圈通电时，会产生一个磁场，使磁流变液发生流变性能的变化，从而产生阻尼力。

传感器用于感知外部条件的变化，如位移、速度等。

传感器将感知到的信号传输给控制系统，控制系统根据信号的变化来调节激磁线圈的电流，从而实现阻尼力的自动调节。

三、磁流变阻尼器的自传感原理磁流变阻尼器的自传感原理是指磁流变阻尼器能够通过传感器感知到外部条件的变化，并将这些变化转化为电信号，从而实现阻尼力的自动调节。

1.传感器感知外部条件的变化。

传感器可以感知到磁流变阻尼器所连接的结构的位移、速度等信息。

当结构发生位移或速度变化时，传感器会感知到这些变化，并将其转化为电信号。

2.电信号传输给控制系统。

传感器感知到的电信号会被传输给控制系统，控制系统会根据信号的变化来判断外部条件的变化情况。

3.控制系统根据信号的变化调节激磁线圈的电流。

控制系统会根据传感器感知到的信号的变化情况来调节激磁线圈的电流。

当外部条件发生变化时，控制系统会根据变化的情况来调节激磁线圈的电流，从而改变磁场的强度，进而调节阻尼力的大小。

4.阻尼力的自动调节。

通过控制系统调节激磁线圈的电流，磁流变阻尼器可以实现阻尼力的自动调节。

磁阻尼器原理
磁阻尼器是一种利用磁阻效应实现阻尼控制的装置，它在工程领域中具有广泛的应用。

磁阻尼器的原理是基于磁阻效应和阻尼器的基本原理，通过磁场的调节来实现对阻尼力的控制，从而达到减振、减震和减小振动幅度的目的。

磁阻效应是指在磁场中，磁性材料的磁化强度随着磁场的变化而发生变化的现象。

当磁性材料处于磁场中时，磁矩会受到磁场的作用而发生取向调整，从而产生磁化。

当外加力作用于磁性材料时，磁矩的取向会发生变化，从而产生磁化强度的变化。

这种磁化强度的变化会产生磁阻力，从而实现对阻尼力的控制。

磁阻尼器的工作原理是利用磁场的调节来改变磁性材料的磁化强度，从而改变阻尼力的大小。

当外加力作用于磁阻尼器时，磁场会对磁性材料产生影响，使磁性材料的磁化强度发生变化，从而产生相应的阻尼力。

通过调节磁场的大小和方向，可以实现对阻尼力的精确控制，从而达到减振、减震和减小振动幅度的效果。

磁阻尼器的原理是基于磁场对磁性材料磁化强度的影响，通过调节磁场来实现对阻尼力的控制。

磁阻尼器具有结构简单、响应速度快、控制精度高等优点，因此在航空航天、汽车工程、建筑工程等领域有着广泛的应用。

总的来说，磁阻尼器是一种利用磁阻效应实现阻尼控制的装置，其原理是通过磁场的调节来改变磁性材料的磁化强度，从而实现对阻尼力的精确控制。

磁阻尼器具有结构简单、响应速度快、控制精度高等优点，因此在工程领域中具有广泛的应用前景。

磁阻尼器工作原理磁阻尼器是一种利用磁场和涡电流产生阻尼力的机械装置，主要用于航空航天、汽车、摩托车、自行车、运动器材等领域中的减震和控制系统中。

它能够有效地减小振动、吸收冲击力、提高系统稳定性和安全性。

本文将对磁阻尼器的工作原理进行详细解析，包括基本原理、结构组成、工作过程以及应用领域等内容，以便读者更好地理解这一重要的机械装置。

一、基本原理磁阻尼器的基本原理是利用磁场与导体的相对运动产生涡电流，从而产生阻尼力的作用。

当导体相对于磁场运动时，会感应出涡电流，这些涡电流会产生磁场，与原有磁场相互作用，产生阻尼力。

这种现象就是所谓的涡流阻尼效应。

二、结构组成磁阻尼器通常由固定磁体、动态磁体和导体组成。

固定磁体和动态磁体之间的间隙被填充了导体材料，形成一个磁场和导体之间的相对运动系统。

通常，固定磁体由永磁体或电磁体构成，而动态磁体则由可移动的导体构成。

导体的运动可以是线性的、旋转的或者摆动的，因此磁阻尼器可以有不同形式的结构。

三、工作过程当磁阻尼器受到外部力作用进行振动时，导体相对于磁场发生运动。

这时，由于导体的运动产生了相对磁场的变化，从而引起了涡电流的产生。

这些涡电流会产生额外的磁场，并且与原有磁场相互作用，产生了阻尼力。

这个阻尼力会随着振动的幅度和速度而改变，从而实现了对振动的控制和减震作用。

当外部力停止作用时，涡电流也停止产生，磁阻尼器不再产生阻尼力。

四、应用领域磁阻尼器在工程实践中得到了广泛的应用，主要体现在以下几个方面：1. 航空航天领域：磁阻尼器用于飞行器和空间航天器的减震和减振系统中，能够有效地减小飞行器在飞行过程中受到的外部振动和冲击力，保障航空器和宇宙飞船的安全性和稳定性。

2. 汽车领域：在汽车悬挂系统中，磁阻尼器能够有效地减小汽车通过颠簸路面时产生的振动和冲击力，提高了乘坐舒适性和操控性。

3. 运动器材领域：运动器材如自行车、摩托车等的减震系统中也广泛采用了磁阻尼器，能够提供稳定、舒适的骑行体验。

磁流变阻尼器简介磁流变阻尼器（Magneto-Rheological Damper，简称MR阻尼器）是一种利用电磁效应来调节阻尼力的装置。

它由磁流变液、激磁线圈、控制系统等组成。

MR阻尼器在汽车、建筑物、桥梁等工程领域中广泛应用，可以实现对结构物或装置的精确控制和调节。

原理MR阻尼器的工作原理基于磁流变液的特殊性质。

磁流变液是一种具有磁致变色性的特殊材料，在无磁场作用下呈流动性，而在磁场作用下则呈现出高阻尼特性。

利用这一特性，MR阻尼器可以通过控制磁场的强弱来调节阻尼力。

在MR阻尼器中，激磁线圈产生磁场，使得磁流变液发生磁致变色。

当有外力作用于结构物或装置时，磁流变液的微粒间会发生相互碰撞和摩擦，产生阻尼力，从而减缓结构物或装置的振动或运动。

通过调节激磁线圈的电流，可以控制磁场的强度，进而达到调节阻尼力的目的。

优势快速响应由于磁流变液具有快速响应的特性，MR阻尼器的响应速度非常快。

它可以在毫秒级别内调节阻尼力，以适应不同的振动频率和振幅变化。

调节范围广MR阻尼器的阻尼力可以进行广泛的调节，可以实现从低阻尼到高阻尼的连续变化。

这使得它在不同应用场景下都有良好的适应性。

精确控制通过电流的控制，可以精确地操控MR阻尼器的阻尼力。

这种精确控制性能使得MR阻尼器在需要精确控制和调节的场景中具有优势。

高可靠性MR阻尼器由于不使用机械可动部件，因此没有摩擦、磨损问题，具有较高的可靠性和耐久性。

同时，它的结构简单，易于维护。

应用领域汽车工业在汽车悬挂系统中，MR阻尼器可以调节车辆的悬挂刚度和减震效果，提升行驶的舒适性和稳定性。

它可以根据路况的变化来实时调节悬挂系统，提供更好的悬挂效果。

建筑工程在高层建筑或桥梁结构中，MR阻尼器可以减少结构物的振动幅度，提高结构的抗风、抗地震能力。

它可以根据外部风力或地震波的变化来调节阻尼力，实现对结构物的精确控制。

航空航天在航空航天领域，MR阻尼器可以用于飞机的减振系统，减少机身的振动，提高乘客的舒适感。

安徽机电职业技术学院毕业论文浅析磁流变阻尼器工作原理系别专业班级姓名学号2013 ～ 2014 学年第一学期目录摘要 (Ⅰ)第一章绪论 (1)1.1课题背景 (2)1.2磁流变技术的研究与发展 (4)第二章磁流变阻尼器工作原理及结构模式 (7)2.1磁流变阻尼器的工作模式 (7)2.2磁流变阻尼器的基本结构 (7)2.3磁流变减震器的构造及工作原理图 (11)第三章磁流变阻尼器的设计 (13)3.1磁流变阻尼器设计准则 (13)3.2磁流变阻尼器的结构参数的计算 (13)3.3磁流变阻尼器的优化设计 (15)第四章磁流体阻尼器在车辆上的具体应用 (18)4.1磁流变阻尼器在悬架系统中的应用和发展情况 (18)4.2磁流体阻尼器在车辆半主动悬架上的应用 (19)4.3可调磁流体阻尼器的发展 (19)摘要磁流变液（Magnetorheological Fluid简称MRF）是一种智能材料。

在磁场作用下，它能在液态和类固态之间进行快速转化。

同时转化的过程是可控、可逆的。

具有在外加磁场作用下快速可逆地改变流体性能的特点。

磁流变液与过去常用的电流变液相比，具有许多优点: （1）屈服应力更大（2)温度范围宽（3）稳定性好（4）在装置中用量较小，使用装置紧凑、质量更轻（5)安全性高，因而可以广泛应用于航空航天、机械工程、汽车工程、精密加工工程、控制工程等领域。

本文研究了磁流变磁流变液材料的组成、磁流变液效应及其主要特征、磁流变液的主要性能的基础上，在根据阻尼力的要求和机械设计基本理论，确立了磁流变阻尼器的基本结构参数尺寸及主要部件的选用，并以此为基础进行了磁路设计，得出了活塞的磁路结构。

在机械设计基本理论的指导下，计算得出磁流变阻尼器的结构参数尺寸，并应用AutoCAD制图软件，画出了磁流变阻尼器的装配图，分析影响磁流变阻尼器工作性能的主要因素。

本文同时研究了磁流变阻尼器的工作原理，先对磁流变液和磁流变阻尼器的发展及应用趋势及其在汽车悬架控制技术中的应用发展情况进行研究。

磁流变阻尼器工作原理
磁流变阻尼器是一种利用磁流变效应来控制阻尼力的装置。

其工作原理是通过改变流体中的磁场强度来改变流体的流变性质，从而控制阻尼器的阻尼力。

磁流变阻尼器由外壳、流体、电磁线圈和磁芯等部分组成。

当通过电磁线圈中通电时，会在磁芯中产生一个磁场。

流体中的磁流变材料是由微小的磁性粒子悬浮在流体中构成的，通过调节电磁线圈的电流，可以改变流体中的磁场强度，进而改变磁流变材料的排列结构和相互作用力。

当磁流变阻尼器不通电时，流体中的磁流变材料呈现出自由流动状态，阻尼器的阻尼力较小。

而当电磁线圈通电时，磁流变材料会在磁场的作用下排列成链状结构，形成各粒子间的相互作用力，使流体的流变性质发生变化，从而使阻尼器的阻尼力增加。

阻尼力的大小可以通过调节电磁线圈的电流来控制。

磁流变阻尼器通过改变磁场强度来调节阻尼力的特性，可以广泛应用于工程领域，例如汽车制动系统、建筑结构减震装置、振动控制设备等。

它具有响应快、阻尼力可调、无污染等特点，因此在许多应用场景中得到了广泛应用。

磁流变液阻尼器原理
磁流变液阻尼器是一种利用磁流变液体的流变特性来实现精确控制的阻尼器。

以下是磁流变液阻尼器的工作原理和原理解释。

1. 流变液介绍：磁流变液是一种特殊的液体，由微小磁性颗粒悬浮在基础液体中。

在无磁场作用下，磁流变液可自由流动，表现为低阻力状态。

2. 磁场作用：当施加磁场时，磁流变液中的磁性颗粒会迅速对齐并形成链状结构，从而增加了磁流变液的黏度和阻力。

这种变化是可逆的，当去除磁场时，液体恢复到原来的低阻力状态。

3. 阻尼器工作方式：磁流变液阻尼器的关键是利用磁流变液的流变特性来实现阻力的调节。

阻尼器内部结构包括一个高强度电磁和一个容器，内部充满了磁流变液。

4. 控制阻尼力：当电磁激活时，产生的磁场使磁流变液发生固化，
从而提高了阻力。

通过调节电磁激活的强度，可以精确地控制阻尼器的阻尼力大小。

阻尼力可以根据需求进行实时调整。

5. 应用领域：磁流变液阻尼器被广泛应用于工程、汽车和航空航天等领域。

在工程领域，它可用于减震、减振和振动控制系统；在汽车领域，它可用于改善悬挂系统和车辆稳定性；在航空航天领域，它可用于控制机翼和舵面的运动。

磁流变液阻尼器利用磁性颗粒在磁场作用下的排列，从而实现阻尼力的调节。

通过精确控制电磁激活，可以改变阻尼器的阻尼特性，使其适应不同的工程需求。

这种原理和特性使得磁流变液阻尼器成为一种高效、精确和可调节的阻尼控制装置。

磁阻尼器工作原理
磁阻尼器是一种利用磁阻尼效应来实现能量耗散和控制的装置。

它可以通过调整磁场的强度来改变阻尼的大小，从而实现对运动物体的阻尼控制。

磁阻尼器的工作原理基于磁阻尼效应，即当一个导体或磁性材料在磁场中运动时，会受到磁场的阻尼作用。

磁阻尼器通常由一个固定的磁铁和一个可移动的磁铁组成。

当可移动磁铁与固定磁铁之间的间隙发生位移时，磁场的作用力也会发生变化。

可移动磁铁通常通过弹簧或液压等机械装置与被控制的物体连接，当物体发生运动时，磁场的作用力将会对其产生阻尼。

这种阻尼可以通过调整磁场的强度来改变。

通过增大磁场，阻尼可以增加，从而减缓物体的运动速度；反之，通过减小磁场，阻尼可以减小，从而加快物体的运动速度。

磁阻尼器的工作原理可以应用于各种领域，例如汽车悬挂系统、机械振动控制、风力发电机等。

通过调整磁阻尼器的磁场强度，可以精确地控制物体的运动速度和阻尼效果，实现对系统的精确控制和能量的有效耗散。

磁流变阻尼器拟静力力学特性及力学模型磁流变阻尼器是一种利用磁流变材料的流变特性实现控制阻尼力的装置。

该装置是由磁流变油、磁流变阻尼器壳体、固定架和磁场激励系统组成。

在磁流变阻尼器中，磁流变油是一种具有流变特性的液体，在不加磁场的情况下，其粘度与普通液体相当，但在加磁场的作用下，其粘度会发生改变。

磁流变阻尼器的工作原理是通过改变磁场的强度和方向来控制磁流变油的粘度，从而实现对阻尼力的调节。

在没有施加磁场时，磁流变油的粘度较低，阻尼力较小；而在施加磁场时，磁流变油的粘度增加，阻尼力增加。

通过调节磁场的强度和方向，可以实现阻尼力的连续调节。

磁流变阻尼器主要用于机械系统的减振控制和结构的抗震控制。

在机械系统中，磁流变阻尼器可以通过调节阻尼力来减少振动，提高系统的稳定性和精度；在结构的抗震控制中，磁流变阻尼器可以通过调节阻尼力来减少结构的震动反应，提高结构的耐震性能。

在力学特性方面，磁流变阻尼器具有以下几个特点：1. 阻尼力的大小可以连续调节，范围较大。

通过调节磁场的强度和方向，可以实现阻尼力的连续调节，适应不同工况下的需求。

2. 阻尼力的调节速度较快。

由于磁流变油的流变特性，磁流变阻尼器的阻尼力调节速度相对较快，可以实现对振动的快速响应。

3. 系统的动态特性较好。

磁流变阻尼器具有很好的动态特性，可以对频率较高的振动起到良好的抑制效果。

4. 零功耗和可靠性高。

磁流变阻尼器只需要在调节时才消耗能量，而在静止时基本没有能量损耗，具有较高的能量效率和可靠性。

在力学模型方面，磁流变阻尼器可以用等效粘滞阻尼器模型进行描述。

该模型假设磁流变阻尼器的阻尼力与其位移速度成正比，即F_d = c * v，其中F_d为阻尼力，c为等效阻尼系数，v为位移速度。

该模型可以通过测量磁流变阻尼器的位移和速度来确定等效阻尼系数，从而用于系统的建模和控制设计。

磁流变阻尼器具有较好的力学特性和力学模型，可以在机械系统和结构的控制中发挥重要作用。

磁流变材料阻尼器的结构设计与性能研究磁流变材料阻尼器是一种先进的阻尼器，在波浪荡漾、地震或机械振动等方面有广泛的应用。

它能够通过施加磁场来改变其内部阻尼阻力，以达到减振和减震的效果。

在本文中，我们将探讨磁流变材料阻尼器的设计和性能研究。

一、磁流变材料阻尼器的工作原理磁流变材料阻尼器的工作原理基于其材料本身的特性。

其外观类似于一个圆柱形的管子，内部则填充有磁流变材料。

当施加磁场时，磁流变材料会发生磁致变形，从而改变管子内部的液体位置和流动。

在运动过程中，液体会产生阻力，从而达到减震和减振的作用。

二、磁流变材料阻尼器的性能研究磁流变材料阻尼器的性能研究涉及到其结构设计和使用效果。

以下是该阻尼器的性能分析：1、阻尼器的结构设计阻尼器的结构设计对其性能具有重要影响。

通常，设计者会考虑以下主要因素：外部形状、内部填充材料和磁场生成器。

以外部形状为例，可以设计成不同形状，如梯形、V形或菱形。

这些形状对于磁流变材料的分布和内部阻尼效果具有明显的影响。

此外，内部填充材料的选择也至关重要，不同的材料具有不同的粘度和导电性能，因此对阻尼器的实际性能会产生重要的影响。

2、使用效果的测试除了设计结构以外，测试阻尼器的使用效果同样至关重要。

例如，可以通过实验来测量阻尼器在减震和减振方面的效果以及其对于振动频率和波形的响应。

此外，还可以对阻尼器的耐久性进行测试，以确保其能够在长时间内稳定工作。

三、磁流变材料阻尼器的应用磁流变材料阻尼器广泛应用于工业和车辆领域，如摩托车减震器、建筑物和桥梁结构减震器、汽车悬挂器等等。

在汽车领域，磁流变材料阻尼器已经被广泛应用于各大汽车制造商的高端品牌车型。

例如，美国福特公司的F-150皮卡车已经采用了该技术。

磁流变材料阻尼器可以大幅度提高车辆的行驶舒适性和安全性，从而更好地吸引消费者。

四、结论磁流变材料阻尼器是一项重要的技术，其在各大领域的应用也正在不断增加。

设计良好的阻尼器不仅可以提高机器和设备的性能，还可以减少因振动产生的损坏和磨损。

第二章磁流变阻尼器的基本原理和结构2.1 磁流变阻尼器的工作模式磁流变技术研究的一个重要目标是利用磁流变液在外磁场作用下改变流变特性这一特点，开发各种用途的磁流变阻尼器，MR阻尼器的工作模式有下列几种:（1）压力驱动模式或流动模式。

如图 2.1（a）所示，这是目前应用最多的一种工作模式。

其原理，磁流变液在压力作用下通过固定的磁极，磁流变液流动的方向与磁场方向垂直，可通过改变励磁线圈的电流控制磁场的变化，使得磁流变液的流动性能发生变化，从而使磁流变阻尼器的阻尼力发生变化。

该系统可用于伺服控制阀，阻尼器和减震器。

（2）直接剪切模式。

如图 2.1（b）所示，只有一个磁极固定，另一个磁极作平行于固定磁极的运动或绕固定磁极旋转，磁流变液在可移动磁极的作用下通过可控磁场，同样磁场方向垂直于磁流变流体流动，适合于磁极运动的使用场合。

这种系统可用于离合器，制动器，锁紧装置和阻尼器等磁流变器件。

（3）挤压模式。

如图 2.1（c）所示，磁极移动方向与磁场方向相同，磁场方向与磁流变液的流动方向垂直，磁流变液在磁极运动时同时受到挤压和剪切作用。

磁流变液在磁极压力的作用下向四周流动磁极移动位移较小，磁流变液产生的阻尼力较大，可应用于低速小位移(一般少于lmm )、大阻尼力的磁流变阻尼器和减振设备等。

这一模式中不均匀磁场导致悬浮颗粒聚集，阻尼力随时间不断增长，无法实现对振动的稳定控制[10]。

(a). 压力驱动或流动模式(b). 剪切模式(c). 挤压模式图2.1磁流变流体的基本工作模式Fig.2.1 Basic working modes for MR fluid2.2 磁流变阻尼器的基本结构2.2.1 磁流变阻尼器的结构分析磁流变阻尼器是通过改变控制装置的参数来实现对结构的可调控制,其主要特点是所需外加能量很少、装置简单、不易失稳，摒弃了被动控制和主动控制的缺点，兼顾了它们的优点。

磁流变阻尼器可在一定的范围内通过调整磁场强度来调整减振器的阻尼系数，实现振动的半主动控制。

新型磁流变阻尼器结构及原理阅读心得一、摘要本文介绍了一种新型磁流变阻尼器（MRD）的结构和原理，以及其在结构控制与减振方面的优势。

通过引入磁流变液（MRF），实现了阻尼器的力学性能在磁场作用下可控，为振动控制和阻尼提供了新思路。

文章首先概述了磁流变液的基本特性，然后详细阐述了MRD的工作原理、结构设计和性能优化方法。

通过仿真分析和实验验证了该阻尼器的有效性和实用性。

振动控制与阻尼技术在工程领域具有广泛的应用价值，如机器人、汽车、建筑等。

传统的阻尼方法往往存在能耗大、适应性差等问题。

研究新型、高效的阻尼器具有重要意义。

磁流变阻尼器（MRD）作为一种新型的阻尼器，因其优异的力学性能和可控性，在振动控制领域受到了广泛关注。

磁流变液（MRF）是一种智能材料，其力学性能受磁场影响显著。

在无磁场作用下，MRF表现为粘塑性流体；当施加磁场时，其粘度迅速增加，表现出类似固体的性质。

这种性质使得MRF在磁场作用下可实现快速、可逆的力学响应，为阻尼器提供了良好的性能基础。

结构设计：本文提出的MRD主要由磁场发生器、磁流变液、阻尼器结构和连接件组成。

磁场发生器负责产生磁场，磁流变液作为工作介质，阻尼器结构承担承载和传递力的作用，连接件确保各部件之间的稳定连接。

工作原理：当磁场发生器产生磁场时，磁流变液中的磁矩受到磁场力的作用，使其排列方向趋于一致，从而增加体系的粘度。

阻尼器内的阻尼力与振动速度成正比，实现对振动的控制。

通过调整磁场强度，可实现阻尼力在很大范围内连续可调，满足不同振动控制需求。

为了提高MRD的性能，本文对磁流变液的性能优化、阻尼器结构设计和连接件优化等方面进行了深入研究。

通过仿真分析，得到了MRD在磁场强度、阻尼器结构和连接件尺寸等参数变化时的力学性能变化规律，为实际应用提供了重要依据。

为了验证MRD的实际效果，本文进行了实验研究。

实验结果表明，该阻尼器在磁场作用下能够实现对振动的有效控制，且性能优越。

磁流变阻尼器磁流变阻尼器又称MR阻尼器。

一、基本介绍MR阻尼器是近十年出现的一种新型的结构半主动控制装置。

这种阻尼器具有结构简单、阻尼力连续逆顺可调并目_可调范围大、响应快、良好的温度稳定性以及可与微机控制结合等优良特性}fu受到广泛关注。

目前，MR 阻尼器已在车辆悬挂系统、斜拉桥拉索振动控制、海洋平台结构的减振及高层建筑的隔振等方面得到了初步的应用，展现出了良好的应用前景。

MR阻尼器是一种问世不久的新型阻尼器，具有阻尼力大小可控、体积小、响应快的优点。

目前市场上供应的MR阻尼器均为电流调节式，如美国LORD公司的RD-1005型MR阻尼器，该阻尼器由磁流变液、活塞、线圈、外缸等组成，作用在阻尼器两端的往复外力推动活塞，活塞两端的磁流变液通过活塞上的节流孔往复流动。

二、分类磁流变液在MR阻尼器内的运动，一般可近似等同一个无限大平行平板间的几种不同形式。

根据流体的受力状态和流动特点的不同，MR阻尼器主要分为阀式、剪切式、剪切阀式和挤压流动式。

（1）阀式:这种阻尼器的特点是通过迫使磁流变液通过一对固定极板间隙Ifu产生阻尼。

（2）剪切式:这种装置在工作过程中，上下极板以相对速度v平行运。

（3）剪切阀式:剪切阀式MR阻尼器内的磁流变液既像阀式MR阻尼器内的磁流变液那样受到挤压被迫通过两极板，又像剪切式MR阻尼器内的磁流变液那样受到两极板相对运动时产生的剪切作用。

（4）挤压流动式:磁流变液装置还可以设计成两极板以相对速度v作接近或拉开运动形式的挤压流动式MR阻尼器，它迫使流体向与极板运动速度垂直的方向流动。

不过由于这种类型的减振设备存在一些缺点受到一定的限制，如磁路设计比较复杂和此类设备的工作原理决定了磁路间隙受场强设计的限制不可能太大等。

因此，这种减振器只适合十振幅不大的减振对象。

三、工作原理当线圈内的电流增大，节流孔内磁场就会增强，磁流变液流过节流孔的阻力随之增大，使得阻尼器输出的阻尼力增大，反之，电流减小，阻尼力也减小。

车辆悬架系统磁流变阻尼器的结构原理与应用研究
悬架系统作为车辆的一个重要组成部分，有着重要的作用，它能够保证车辆在行驶过
程中的平稳性、舒适性和稳定性，但在行驶过程中，由于路况和车速的不同，车辆的悬架
系统需要不断地调整和适应，以保持最佳的行驶状态，这就需要悬架系统具备一定的自适
应性和智能化。

磁流变阻尼器是一种利用磁流变效应来实现阻尼调节的装置，它可以通过通过改变磁
场强度来调整阻尼力大小，具备一定的智能化和自适应性，已经广泛应用于车辆悬架系统中，对于提高车辆的悬架性能、减少振动和噪音、延长车辆寿命等方面起到了积极的作
用。

磁流变阻尼器的结构原理主要由磁铁、油缸、工作油液和阀体组成，其中磁铁是磁流
变阻尼器的关键部件，通过改变磁场强度来调整阻尼力大小。

改变磁场强度的方式可以通
过改变磁铁的电流大小和方向来实现。

当电流通过磁铁时，磁铁内部形成一个磁场，在油
缸内的磁流变流体受到磁场的影响，分子间发生排列，从而形成阻尼力。

磁流变阻尼器的工作原理是，在车辆行驶过程中，当车轮碰触到路面上的颠簸时，悬
架系统内的磁流变阻尼器会感应到这种变化，通过改变磁场强度来实现阻尼力大小的调节，从而使车辆在行驶过程中的平稳性和舒适性得到最佳的保障。

磁流变阻尼器的应用研究表明，它可以有效地降低车辆纵向和横向的振动和噪音，使
车辆操作更加舒适稳定；另外，它还可以提高车辆的路面适应性、操纵性和转向稳定性，
减少轮胎磨损，延长车辆的使用寿命。

正是这些显著的优点，使得磁流变阻尼器成为现代
汽车悬架系统的重要部分，并在越来越多的国产汽车中得到了应用。

深⼊理理解磁流变阻尼器的⼯作原理深⼊理解磁流变阻尼器的3种⼯作模式磁流变液（MRF）是⼀种新型的智能材料。

之所以称之为智能材料，主要体现在其特性上，也是其中⼀些优越于电流变材料的⼀些属性。

鉴于⽬前⼤多数的关于磁流变材料的应⽤都是与电流变材料（ER）相⽐较，在这⾥，我们只是简单的将MR与ER做对⽐。

⼀般应⽤MR做材料的应⽤主要是考虑到MR以下⼏个重要特征：1、磁流变效应：这个也是MR应⽤的理论基础。

具体来说就是磁流变液的流动特性会随着所加磁场⽽变化。

在未加磁场的时候，磁流变液表现为液体状态，⽽⼀旦加⼊磁场，磁流变液中随机分布的极化粒⼦沿磁场⽅向成链状或柱状结构，表现为固体状态，并且⼀个变化的过程⾮常短暂（毫秒级）。

⽽且由液体状态转变为固体状态的过程是可逆的。

⼀旦磁场消除，磁流变液⼜会回到液体状态。

2、对杂质污染不敏感。

磁流变液中可能会有的杂质（⽐如⽔）对磁流变效应的影响不⼤。

应⽤这个特点就能够对磁流变液进⾏⼴泛的应⽤了。

3、磁流变液的相对⼯作温度范围相对⽐较⼤。

⼀般来说，可能在-40-150摄⽒度之间。

这个温度范围已经能满⾜很多应⽤的需求。

4、使磁流变液⼯作的电压相对⽐较⼩。

⼤概只要12-24V的电压。

在以上特征基础知识之上，下⾯说下基于磁流变液技术的阻尼器的常⽤3种⼯作模式，⾸先给出这三种模式的原理图，从左到右分别为流动模式（flow mode）、剪切模式（shear mode）和挤压模式（squeeze mode），这三种模式都是应⽤流体⼒学中的平板模型原理。

1、流动模式：所谓流动模式是指两极板固定不动，两极板之间充满磁流变液，在垂直加载于两极板之间的磁场作⽤下，磁流变液的流变特性发⽣改变，从⽽使推动磁流变液流动的活塞所受的阻⼒发⽣变化，从⽽达到利⽤外加磁场控制阻尼⼒的⽬的。

2、剪切模式：所谓剪切模式则是指在⼯作过程中，两极板不固定⽽是在不断的运动，这两个运动的极板之间充满磁流变液，在外加垂直磁场的作⽤下，磁流变液的流动特性发⽣变化，从⽽使推动极板运动的活塞所受的阻⼒发⽣变化，达到外加磁场控制阻尼⼒的⽬的。

汽车磁流变阻尼器的结构设计Structure design of AutomobileMagneto-rheological Damper摘要磁流变阻尼器是一种以新型的智能材料磁流变体作为阻尼器的工作液，并在阻尼器的活塞轴上缠绕电磁线圈，线圈产生的磁场作用于磁流变液，通过控制电磁线圈电流的大小来改变磁流变体的粘度，达到阻尼力可调要求的装置。

磁流变阻尼器作为优秀的半主动控制器件, 具有结构简单、体积小、能耗低、响应速度快、阻尼力连续可调、易于与计算机控制相结合等优点。

目前，磁流变阻尼器已被广泛运用于各种场合的振动控制，汽车磁流变阻尼器也已被广泛研究和应用。

本文在研究了磁流变液材料的组成、磁流变液效应及其主要特征、磁流变液的主要性能的基础上，根据阻尼力的要求和机械设计基本理论，确立了磁流变阻尼器的基本结构参数尺寸及主要部件材料的选用，并以此为基础进行了磁路设计，得出了活塞的磁路结构。

在机械设计基本理论的指导下，计算得出磁流变阻尼器的结构参尺寸数，并应用AutoCAD及UG制图软件，画出汽车磁流变阻尼器的装配图，建立磁流变阻尼器的三维立体模型，分析影响磁流变阻尼器工作性能的主要因素。

【关键词】磁流变阻尼器；磁流变液；磁路设计；AutoCAD；UGAbstractMagneto-rheological damper is a damper that using a variant of magnetic flow material as the working fluid damper, and the piston axis in damper on magnetic coil winding, coils in the field of MRF, through controlling the size of the magnetic coil currents to change the viscosity of the magnetic fluid variant, damping adjustable requirements. MR damper as excellent semi-active control device, it has simple structure, small volume, low energy consumption, fast response and damping force of continuous adjustable, easy and combining computer control etc. At present, MR damper has been widely used in various occasions.The main research of the paper are that introduces MR fluid material composition, MR fluid effect and the main characteristics of MRF. According to the requirements of the damping force and the basic theory of mechanical design, to establish the basic structure size of the MR damper and main material selection of parts. To calculation the size of the structure, draw AutoCAD drawings of MR damper automobile assembly. Using UG software, establish 3d modeling of MR damper. Analysis on the main factors of MR effect.【Key words 】MR damper；Magneto-rheological(MR)fluids；magnetic circuit design；AutoCAD；UG目录摘要 (Ⅰ)Abstract (Ⅱ)前言 (1)第一章概论 (2)1.1引言 (2)1.2 国内外研究现状 (2)1.3汽车减振器的技术简介 (4)1.4汽车磁流变阻尼器发展现状 (7)1.5研究的意义与主要内容 (9)第二章磁流变液材料及其性能 (10)2.1磁流变液的组成 (10)2.1.1磁性颗粒 (10)2.1.2基础液 (10)2.1.3添加剂 (11)2.2磁流变效应及其主要特征 (12)2.3磁流变液的主要性能 (13)2.4本章小结 (16)第三章汽车磁流变阻尼器的设计 (17)3.1阻尼器的基本结构参数尺寸选择 (17)3.2磁路设计 (17)3.2.1磁路设计步骤 (18)3.2.2磁芯材料的特性分析 (18)3.2.3磁性材料的选择 (20)3.3阻尼器零件结构参数 (23)3.4磁流变阻尼器立体建模 (27)3.5影响磁流变阻尼器工作性能的主要因素 (30)3.6本章小结 (33)第四章结论与展望 (34)4.1结论 (34)4.2工作展望 (34)参考文献 (35)谢辞 (36)前言车辆悬架系统的主要功能之一是提供支撑、有效地隔离路面引起的振动和冲击。