磁流变材料是能够对外部磁场进行感知与判断并随之改变自身理化特性的一种智能材料,将其作为核心元件应用于传感领域是近年来国内外研究的热点课题。本文将功能性碳纳米管添加到聚氨酯磁流变弹性体中,对该磁流变弹性体进行了改性处理,提高了磁流变材料的导电性和敏感性,并根据磁流变弹性体敏感的磁控电阻特性设计了一款非接触式位移传感设备,拓展了磁流变材料在传感设备方面的应用,具有重要的工程价值。本文具体的研究内容如下:首先,根据细观力学有限元计算得到了由碳纳米管和聚氨酯弹性体组成的等效基体的力学参数,利用磁力耦合软件,对添加不同体积分数碳纳米管的各向同性磁流变弹性体在拉伸、压缩和剪切模式下的磁致力学特性进行多尺度仿真模拟分析,仿真结果表明:含碳纳米管体积分数较大的磁流变弹性体在三种模式下的储能模量均高于含碳纳米管的体积分数较小的磁流变弹性体。其次,对添加碳纳米管的聚氨酯磁流变弹性体的制备原材料、制备方法和所需的设备仪器进行了介绍,详细阐述了添加碳纳米管的聚氨酯磁流变弹性体的制备流程,同时对测试模具进行了设计和仿真分析,完成了测试平台的搭建,为后续测试磁流变弹性体的磁控电阻特性做了铺垫。然后,对添加不同碳纳米管/羰基铁粉配比的磁流变弹性体的导电渗流特性和磁流变弹性体的电阻率在外加磁场下的响应时间进行了实验测试分析,结果表明:碳纳米管与羰基铁粉存在协同效应,合适的碳纳米管与羰基铁粉配比可以提高磁流变弹性体的导电性,降低磁流变弹性体基体的粘度,缩短磁流变弹性体电阻率在磁场下的响应时间。基于偶极子理论和通用有效介质理论对磁流变弹性体的电阻值与磁感应强度的关系进行了理论推导和数据拟合,取得了很好的效果,得到了添加碳纳米管的磁流变弹性体的磁控电阻计算模型,为磁流变弹性体电阻值的计算提供了一种新的思路和方法。最后,基于磁流变弹性体的磁控电阻特性,阐述了以磁流变弹性体为敏感元件将其应用于非接触式位移传感设备中的工作原理,对位移传感设备的结构和转换电路进行了设计。对位移传感设备中磁钢位置的变化与磁流变弹性体处磁场强度的关系进行了仿真与实验测试研究,验证了将磁流变弹性体用于非接触式位移传感器的可行性。