以双线圈内绕型剪切阀式磁流变阻尼器为研究对象,根据其磁场自封闭性,采用磁路法建立磁路数学模型。通过关键结构参数进行定性分析,得到活塞台阶间隙处磁感应强度近似化的结构优化依据。利用Ansoft Maxwell有限元仿真软件进行验证,结果表明:对于双线圈甚至多级线圈的内绕型剪切阀式磁流变阻尼器,采用磁路法进行初期设计计算有效且精确。

结合四连杆机构和磁流变阻尼器设计一种新型磁流变阻尼下肢假肢。通过Opensim软件仿真,获得下肢关节角度曲线。为实现关节电机对关节角度曲线的轨迹跟随,以关节角度曲线为目标轨迹曲线,结合LabVIEW和STM32搭建关节电机实验测试平台,对下肢假肢关节电机进行运动控制研究。结果表明:关节实际轨迹与目标轨迹的误差不超过3.5°,关节电机的跟随效果较好。

提出了一种刚度阻尼解耦，且可调并能大幅降低支撑频率的基于PAM（气动肌肉）和MRD（磁流变阻尼器）的六维宽频隔振系统，推导了由弹性、阻尼作用空间到支撑平台笛卡尔六维空间的雅可比矩阵，获得了系统的惯性、刚度及阻尼矩阵，在此基础上，建立了系统振动方程，分析了系统的解耦特性、支撑频率的可降特性以及宽频隔振原理，讨论了弹性阻尼元件的参数计算方法。该成果可为车载／舰载／机载精密设备的六维宽频隔振提供理论参考。

磁流变阻尼器是一种采用磁流变液为工作介质的智能型阻尼器，目前已在建筑、桥梁、车辆、机车等行业的减振抗震中得到广泛应用。阐述了磁流变阻尼器的工作原理；对阻尼器中激励线圈、液流通道及作动方式等不同结构进行了详细的结构分析，同时对集成位移检测、能量存储的自感应、自发电型磁流变阻尼器的功能集成进行了深入探讨。介绍了课题组设计的差动自感式磁流变阻尼器。相关分析和结论可为磁流变阻尼器的结构设计和功能集成提供参考。

采用磁流变阻尼器（MRdamper）进行半主动控制分析时，建立较为精确的MRdamper力学计算模型是关键因素之一。目前常用的MRdamper力学计算模型有Bingham模型、Sig—moid模型、双Sigmoid模型与通用Sigmoid模型等，但这些力学计算模型均不能同时描述MRdamper的惯性效应、剪切稀化现象和蓄能器刚度影响等。基于此，提出了一个新的MRdamper力学计算模型——可调Sigmoid模型，并与现象模型试验结果进行对比研究。仿真计算结果表明：可调Sigmoid模型简单易理解，且能很好地描述MRdamper的惯性效应和剪切稀化现象，在描述低速区和高速区的非线性滞回特性时，所运用的物理概念更为清晰，具有很强的可调通用性。

磁流变阻尼器是一种利用磁流变效应工作的新型智能减振器件目前已广泛应用于汽车、桥梁、建筑等领域。阐述磁流变阻尼器的工作原理指出磁流变阻尼器结构设计的关键步骤介绍不同结构的阻尼器同时对基于比较分析、ANSYS参数化编程及田口实验设计等不同的结构优化方法进行探讨。最后介绍了课题组基于实验设计及响应面法的磁流变阻尼器优化设计方法。

概述了磁流变缓冲器动力学模型的研究状况,详细描述了各个动力学模型,并对各种模型进行对比分析,提出了进一步要解决的问题。认为建立具有普适性的动力学模型,是磁流变阻尼器取得良好控制效果的关键。

针对目前智能结构磁流变阻尼器工作时需要外部电能输入的问题，提出一种可以自行获得电能、无需外部电能输入的新型磁流变阻尼器。与常规的磁流变阻尼器相比，该新型磁流变阻尼器能利用自带的电磁感应能量捕获结构将外界环境振动能量转换为其自身可用的电能，从而省去外部电源设备，提高磁流变振动控制系统的可靠性。首先论述该新型磁流变阻尼器的结构特征及其电能收集的理论模型，然后对其捕获电能的能力进行模拟仿真，最后在实验台架上对实际加工的实验器件原型进行实验研究。实验结果表明：在外界振动条件下，该新型磁流变阻尼器可以在无需外界电能输入的情况下改变阻尼特性，实现对振动的无源智能控制。

火炮磁流变阻尼器工作在高速高冲击条件下，其动力特性及其力学模型与常用的磁流变阻尼器存在较大不同。针对某型号火炮设计了反后坐用磁流变阻尼器，并进行了5种不同电流下的动态测试，验证了该阻尼器对反后坐控制的可行性。由试验分析得，火炮磁流变阻尼器的输出力不仅与控制电流和后坐速度有关，还与高冲击条件下的磁流变效应的复杂性、惯性力、腔体内气体压力等因素有关。提出了用改进的多项式模型描述火炮磁流变阻尼器，该模型具有形式简洁，易于求解逆模型，便于实时控制等优点。通过参数辨识后的模型能较好的描述火炮反后坐过程中阻尼器的输出力。

以铝制圆筒自由梁为研究对象，建立了磁流变阻尼器振动实验系统，研究了磁流变阻尼器对结构振动特性的影响以及磁流变阻尼器的减振特性。比较了在有无磁流变阻尼器和阻尼器控制电压不同的情况下结构的频响函数，分别以正弦信号和随机信号对梁进行激励，测试了梁在阻尼器不同工况条件下的振动响应。研究结果表明：仅在较窄的频段内，磁流变阻尼器能够改变梁的振动特性，降低频响函数的幅值；在结构振动的低频区，磁流变阻尼器减振效果明显，在高频区对结构的振动响应影响不大。