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磁流变阻尼器(MRD)因其具有能耗低、反应快和阻尼力连续可调等优点,在结构智能控制研究中备受人们关注。传统磁流变阻尼器是通过调节电流大小控制阻尼器阻尼力的变化,在无电流状态时阻尼力很小,随电流增大阻尼力增大。然而,大震作用导致电源无法正常供应、智能控制系统出现故障或者阻尼器中线圈损坏时,传统磁流变阻尼器不能实现阻尼力的控制且阻尼力很小,同时结构中磁流变阻尼器的长期静置致使磁流变液存在一定沉降。因此,研究一种既能提高磁流变阻尼器的故障安全性,又能有效抑制磁流变液沉降的新型磁流变阻尼器具有重要意义和工程应用价值。 本文从磁流变液、阻尼器结构及其性能等几方面进行系统理论和试验研究。首先,从组成磁流变阻尼器的核心材料磁流变液入手,通过改善磁性颗粒表面特性和基液触变特性,配制了MRF-P系列高性能磁流变液,并测试了不同磁性颗粒体积分数磁流变液的力学性能及沉降稳定性;然后,从磁性颗粒的微观受力角度出发,从理论上分析了空间磁场中磁性颗粒的受力状态,并通过ANSYS模拟分析了空间磁场对磁性颗粒的影响,表明外加磁场对磁流变液的沉降有积极作用;最后,基于传统的磁流变阻尼器的分析,设计并制作了永磁-电磁的混合磁路磁流变阻尼器,并对其性能进行试验研究。研究表明,在线圈中电流为零时,混合磁路磁流变阻尼器可以达到中等阻尼力;供电时阻尼力连续可调且可调系数与传统磁流变阻尼器基本相同。