建立了柔性探头涡流检测有、无缺陷复杂曲面导体的电磁场模型，仿真并分析了有、无缺陷情况下柔性探头的电压和阻抗变化，结果表明电抗信号对缺陷变化灵敏。设计了适用于复杂曲面结构缺陷检测的柔性探头和检测系统，该系统采用阻抗平面分析方法提取电抗信号进行缺陷分析。

对磁流变液阻尼器及支承的磁悬浮轴承进行了三维电磁场分析,得到了其磁场分布,并对磁流变液进行了动态磁场分析。最后,基于磁流变液的唯象模型,通过静力学仿真得到其最大挤压反力,得到了磁流变液阻尼器所能提供阻尼力的范围。

将磁轴承支承在磁流变液阻尼器上,可通过控制磁流变液流变来改善磁轴承系统对振动的抑制。为了得到更好的减振效果,提升磁流变液阻尼器的性能,有必要对磁流变液阻尼器的结构参数进行优化设计。在磁场有限元分析的基础上,以径向垂直通过磁流变液的最大磁通密度为优化目标,利用多目标遗传算法,对磁流变液阻尼器结构参数进行了优化设计并解决了磁流变液阻尼器和磁悬浮轴承磁场的耦合问题。优化后阻尼器两端磁流变液上的磁通密度得到了较大提高,阻尼力获得了更大的可调范围,这为磁流变液阻尼器设计提供了参考依据。

为了提高静压轴承的承载能力和回转精度,提出一种基于磁流变液(Magnetorheological Fluid, MRF)润滑的静压轴承。对磁流变液静压轴承进行结构设计,并对其承载力和油膜刚度进行了计算;通过Maxwell仿真分析不同轴承材料、不同电流对静压轴承性能的影响规律;采用CFX流体仿真分析不同间隙对静压轴承承载力的影响。通过仿真分析,选择磁感应强度最大的铸铁作为轴承材料,以适应更大的负载变化,选择半径间隙为20μm以增大承载能力。通过ANSYS流固耦合仿真,验证设计的磁流变液静压轴承的优越性,相比普通静压轴承其承载力提高了11.6%,回转精度提高了17.4%。

利用磁流变液体的可控特性基于传统单线圈磁流变阀结构设计一种外侧圆环阻尼间隙双线圈磁流变阀。采用Maxwell电磁场仿真软件对外侧圆环阻尼间隙双线圈磁流变阀进行了磁场仿真得出了最佳磁力线分布和磁感应强度大小。比较了内侧圆环阻尼间隙、环形圆环阻尼间隙磁流变阀的磁力线分布和磁感应强度分析了不同激励电流下3种结构的磁流变阀磁感应强度大小相关结论对确定双线圈磁流变阀最佳结构具有一定的理论指导意义。

根据磁流变液在磁场作用下的可控可逆特性在传统磁流变阀阀芯上缠绕三组励磁线圈与阀体一起组成4个可变阻尼间隙形成一种外侧圆环阻尼间隙多级调压型磁流变阀。采用ANSYS有限元仿真软件对多级调压型磁流变阀进行了磁场仿真得出了磁力线分布和磁感应强度大小。基于仿真后处理数据对磁流变阀进行了结构优化得出了该磁流变阀的最佳结构参数并对结构优化前后阻尼间隙处的磁感应强度以及进出口阀压差进行了对比分析。相关优化设计方法和思路对磁流变阀设计具有一定的理论指导意义。