磁流变阻尼器研究背景和国内外研究现状
磁流变阻尼器研究背景目的意义及现状
磁流变阻尼器研究背景目的意义及现状1研究背景 (1)1.1磁流变阻尼器 (1)1.2自供能技术 (2)2研究目的及研究意义 (2)3相关技术国内外研究现状 (3)1研究背景1.1磁流变阻尼器磁流变阻尼器是近十年出现的一种新型的半主动能量吸收器。
这种阻尼器因为其简单的结构，连续、可顺逆调节的阻尼力，以及大的可调范围、很快的响应速度等优良特性受到广泛关注。
目前，磁流变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，并且展现出了良好的应用前景。
磁流变阻尼器通常的组成部分通常有活塞杆，活塞头，由浮动活塞或隔膜来分离的液压和气动水缸。
在液压缸里，活塞杆连接到活塞头，活塞头上有磁路,例如由同心的线圈组成的管状磁通量回路。
当活塞杆带动整个结构运动时，液体流过活塞头上的一个环形间隙。
在这个过程中，只要在间隙中为活塞头上的线圈提供一个磁场就可以增加环形间隙中磁流变液的屈服应力。
屈服应力的增强改变了间隙中磁流变液的流速剖面并提升压力缩短了活塞头的位移。
这样，磁流变阻尼器能产生可控场依赖型屈服力，另外加上一个速度依赖型粘性阻尼力。
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。
因此通过对输入电流的调节，即可控制阻尼器阻尼力的大小。
目前市场上供应的磁流变阻尼器主要为电流调节式，如美国LORD公司的RD-1005型MR阻尼器。
磁流变阻尼器根据工作过程中磁流变液的受力状态和流动特点的不同，主要分为阀式、剪切式、剪切阀式和挤压流动式，其中阀式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产生阻尼；剪切式阻尼器在工作过程中，上下极板以一定的相对速度平行运动；剪切阀式磁流变阻尼器内的磁流变液既像阀式磁流变阻尼器内的磁流变液那样受到挤压被迫通过两极板，又像剪切式磁流变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；挤压流动式的磁流变阻尼器的原理是两极板以一定相对速度作接近或拉开运动，它迫使流体向与极板运动速度垂直的方向流动。
基于磁流变阻尼器的高速动车组半主动控制与时滞分析的开题报告
基于磁流变阻尼器的高速动车组半主动控制与时滞分析的开题报告1. 研究背景及意义高速动车组是现代高速铁路的基础设施之一，在提高铁路运输效率方面具有重要作用。
然而，高速动车组在高速行驶过程中面对的多种复杂的运动状态和外界扰动，导致车辆的稳定性和安全性难以保证。
因此，如何提高高速动车组的稳定性和安全性成为了研究的重点。
磁流变阻尼器是一种能够通过改变流体阻尼特性来调节结构振动的智能材料技术。
通过在高速动车组中应用磁流变阻尼器，可以实现车辆的半主动控制，从而提高其稳定性和安全性。
本研究旨在探究基于磁流变阻尼器的高速动车组半主动控制方法，分析其控制效果和影响因素，进一步研究时滞对车辆稳定性的影响，为高速动车组的运营和安全提供理论支持和参考。
2. 研究内容及方法本研究将深入探究基于磁流变阻尼器的高速动车组半主动控制方法和时滞分析，主要研究内容包括：（1）磁流变阻尼器的工作原理和特性研究。
（2）高速动车组半主动控制系统建模和仿真。
（3）基于系统仿真结果，分析半主动控制方法对系统稳定性和运行安全的影响因素。
（4）针对时滞对磁流变阻尼器控制效果的影响，开展时滞分析及控制策略研究。
（5）通过对实验数据进行分析，验证半主动控制方法的效果和可行性。
本研究采用理论分析、计算机仿真、实验验证等方法，通过对磁流变阻尼器控制特性、系统稳定性分析和时滞分析等方面的研究，探讨高速动车组半主动控制方法的优化和完善，提高车辆的稳定性和安全性。
3. 预期研究成果（1）掌握磁流变阻尼器的工作原理和特性，深入了解高速动车组的运行机理和控制技术。
（2）建立高速动车组半主动控制系统的数学模型，并通过Simulink 仿真平台进行验证和优化。
（3）研究半主动控制方法对高速动车组稳定性的影响因素，并提出优化策略，提高车辆的控制性能。
（4）开展时滞分析，研究时滞对半主动控制策略的影响，提出有效的控制方案。
（5）通过实验验证半主动控制方法的效果和可行性，为高速动车组的实际运营和安全提供理论支持和参考。
新型磁流变液阻尼器的研究和开发
新型磁流变液阻尼器的研究和开发近年来，随着科学技术的不断发展，新型材料的研究和开发成为了不少科研人员的重要研究领域。
其中，磁流变液阻尼器作为一种新型液压缓冲器，具有在工程领域应用广泛和优越的动态机械性能等优点，引起了众多科研人员的关注和研究。
本文将探讨新型磁流变液阻尼器的研究和开发。
磁流变液阻尼器是一种基于磁化沉淀的新型液压缓冲器，由主缸、活塞、工作腔、磁场发生器、控制系统等组成。
通过改变磁场的强度和方向，可以控制阻尼器内磁流变液的粘度和阻力。
相比传统的液压缓冲器，磁流变液阻尼器有着更加优越的动态性能，并且能够更加灵活地进行控制。
因此，磁流变液阻尼器在现代工程领域中得到了广泛应用，如汽车悬挂系统、工程机械阻尼器、风力涡轮机等。
然而，磁流变液阻尼器的研究和开发仍然存在着许多挑战和难点。
一方面，磁流变液阻尼器面临着磁场强度不易控制、磁流变液粘度易受到温度影响、磁场对液体金属性影响等技术问题。
另一方面，在研究和开发过程中也存在着设计和制造成本高、性能测试难度大、结构刚度与阻尼性能难以平衡等问题。
针对这些问题，科研人员采用了多种研究方法和技术手段，不断推进磁流变液阻尼器的研究和开发。
其中，磁流变液成分的优化和磁场控制技术是较为重要的研究领域之一。
通过改变磁场的强度和方向，可以实现对磁流变液沉淀程度和粘度的控制，从而达到阻尼器的灵活调控和阻尼性能的优化。
此外，科研人员还不断探索新的材料、新的工艺以及新的结构设计方法，优化磁流变液阻尼器的性能，并且逐步降低制造成本。
值得注意的是，虽然磁流变液阻尼器存在着一定的研究难度和技术挑战，但是其中的研究和开发成果对于推进科技进步和现代工程领域的发展具有重要的意义。
在科研人员持续的努力下，相信未来，新型磁流变液阻尼器的性能和应用前景将不断得到提高和拓展，对于实现现代工程的高效、安全、环保等目标发挥着不可替代的作用。
总之，新型磁流变液阻尼器的研究和开发是一个相对新颖和前沿的研究领域。
磁流变阻尼器力学模型的研究现状_邓志党
12 2
振 动与 冲击
2006年第 25卷
为了描述磁流变液低剪切运动时的流变行为, 周强[ 7] 通过实验修正了 B ingham 模型, 数学形式如式 ( 4)所示:
F = fy sgn( x 1 ) + c0 x 1 + f 0 = kd ( x2 - x 1 ) + f0 ( 4) 式中 co 为粘滞阻尼系数, x1 为 B ingham 单元位移, x2 为阻尼器总位移, kd 为磁流变阻尼器的等效轴向刚 度, 它与磁流变液屈服前区的初始剪切模量和蓄能器的 刚度等有关, f 0 为由于蓄能器引起的阻尼器输出力偏差。 由于三段函数非光滑连续性以及函数中系数是通
减振器, 其阻尼力会随输入电流的大小而变化, 其得到了国 内外相关专 家的广泛 研究和应用。 先回顾前磁 流变阻尼器 力
学模型的研究情况, 并对各种模型进行对比分析, 最后讨论 了目前磁流变阻尼器研究中还有待解决的问题。
关键词: 磁流变阻尼器, 力学模型, 研究现状, 磁流变液
中图分类号: U 270. 2
1 磁流变阻尼器各种力学模型的研究
1 1 B ingham 粘塑性模型
Sham es等 [ 1- 4] 根据电流变体的 B ingham 模型来模
拟磁流变 阻尼器 力学 模型。
B ingham 模型是最简单的模型,
把磁流变液看作带有屈服应力
材料, 当剪切应力达到屈服应
力时, 磁流变液发生剪切流动, 剪 切 应力 与 剪切 率成 线 性关
12 3
1 6 修正的 Bouc-W en模型 文献 [ 13] 提出了如 图 9所示 修正的 Bouc- W en
模型。在该模型中, 阻尼器的阻尼力是粘滞力与 Bouc - W en滞变阻尼力之和。应用 Boue- W en模型磁流变 液在低应变下的粘弹性及高应变下的库仑特性所表现 出的复杂 非线性特 性。磁流 变阻尼器 阻尼力 的表达 式为:
磁流变阻尼器研究背景和国内外研究现状
磁流变阻尼器研究背景和国内外研究现状摘要：阻尼器在现今的社会工作、居民生活、航天航空、交通运输、机械制造等方面发挥了广泛的用处，其主要的功用是由阻尼而引发的减振效果。
在阻尼器中，最新的成果是磁流变阻尼器，这种阻尼器是一种新型的半主动控制设置，其最主要的运用在磁流变体的可逆流特性在强磁场下的快速装配。
本文阐述了磁流变阻尼器在国内外的研究背景和研究现状。
关键词：磁流变阻尼器；背景；研究现状1.研究背景磁流变阻尼器是一种可以用于观光车和汽车上的一种减震器。
其目前是国内外应用比较广泛的阻尼器之一，因为相对其余阻尼器而言，其具有结构非常简单、操作与控制及其方便、且具有无可比拟的响应速度等方面的优势受到生产厂商和工业领域的关注；尤其是在新型绿色能源与绿色工业背景下，磁流变阻尼器在功率消耗少、功率输出大、产污产废少等方面的优势，更是成为当前汽车行业、机械制造业以及传统的建筑行业的首选，得到了较快的发展。
磁流变阻尼器是一种现代化的由非传统减振材料（磁流变液等）制造的阻尼装置，其快速发展和应用使得其研究不断受到重视[1]。
磁流变液等新型材料的应用，对半主动控制领域的技术研发和应用起到了重要的作用。
磁流变液相比于其余材料，具有智能化的特点，在磁流变液中，主要的组成为微小的磁性颗粒，这些颗粒不具有导磁性、且分布规则。
通过在对磁性颗粒添加外加剂，能较好的保障磁流液的悬浮稳定性[2]。
在未加入磁场时，牛顿液体的特性是磁流变液的表现，其粘度与剪切率的乘积称为剪切应力；但在加入了磁场时，宾汉液体的特性却是磁流变液的表现，液体的粘滞力（粘度与剪切率的乘积称为粘滞力）与屈服应力两部分称为剪切应力，其中屈服应力由于磁场强度的上升而单调上升是流变特性的改变表现，但是液体的粘度保持不变。
当加入的磁场涉及到其中的一个临界值时，阻尼器的磁流变液运动的方向不发生紊乱和变化，但是当去掉所加入的磁场时，它会恢复到原来的状态。
传统减振器具有不可进行可控制的调节的缺点，其需要取决于弹簧的刚度和减振对象的相对速度是减振器的弹簧力与阻尼力[3]。
磁流变阻尼器响应时间预测研究的开题报告
磁流变阻尼器响应时间预测研究的开题报告
1. 研究背景和意义
随着技术的发展，磁流变阻尼器被广泛应用于机电一体化、汽车工业、航空航天等领域。
磁流变阻尼器通过改变磁场来调节阻尼器的阻尼力，具有响应速度快、可靠性高等优点，因此被广泛关注。
在工程实践中，磁流变阻尼器响应时间的准确预测对于系统性能的优化和控制至关
重要。
2. 研究目的
本文旨在探究磁流变阻尼器响应时间的预测方法，以提高磁流变阻
尼器的控制方法和性能。
3. 研究内容和方法
研究内容：
（1）磁流变阻尼器的工作原理和结构特点
（2）响应时间的定义、影响因素、测试方法和评价指标
（3）响应时间预测方法的研究现状和发展趋势
（4）基于数值模拟和实验测试的响应时间预测方法研究
研究方法：
（1）文献调研：对磁流变阻尼器响应时间预测的相关研究进行综述，了解现有研究的理论、方法和成果。
（2）数值模拟：采用ANSYS或COMSOL等商用软件，建立磁流变阻尼器的有限元模型，在考虑磁场分布、材料特性、结构形式等因素的
基础上，分析阻尼器响应时间的数学模型。
（3）实验测试：采用台式试验台或专业测试设备对磁流变阻尼器的响应时间进行测试，并通过数据处理和分析技术，得出响应时间的实际测量值。
（4）结果分析：将数值模拟和实验测试的结果进行对比分析，验证模型的准确性和可靠性，并探讨响应时间预测方法的适用性和局限性。
4. 研究成果和意义
本研究可以实现对磁流变阻尼器响应时间的准确预测，为磁流变阻尼器的设计与应用提供理论依据和技术支持。
同时，本研究为优化磁流变阻尼器的控制方法和性能提供了新思路和方法。
2023年磁阻尼器行业市场发展现状
2023年磁阻尼器行业市场发展现状磁阻尼器是一种机械力控制装置，通过磁阻效应来减缓或抑制物体的运动，广泛应用于工业、交通等领域。
随着科技的不断进步和工业化水平的提高，磁阻尼器市场也在不断发展和壮大。
市场需求随着人们对产品的精度和控制的要求越来越高，磁阻尼器的市场需求也越来越大。
在机械制造领域，如航空、制造、半导体等行业，需要精密控制的运动系统，如各种工具机床、机器人和半导体设备等，都需要采用精密的运动控制系统，这些系统全都需要运用磁阻尼器。
市场发展现状目前磁阻尼器市场处于逐步扩大的发展阶段。
其中，运动控制系统市场需求增长较快，市场规模也相应扩大，单从市场规模的角度来看，磁阻尼器市场的各个领域都具有巨大潜力。
具体来看，磁阻尼器市场的发展面临两大机遇：一是国内对制造业的重视，不断提高工业自动化水平，涌入大量的新企业，这为磁阻尼器市场的需求提供了有力保障。
二是磁阻尼器在一些新兴行业的应用，如高铁、飞行器等领域的发展也将对磁阻尼器提出更高的应用要求，这将为磁阻尼器市场提供更大的空间和发展机遇。
面临的挑战磁阻尼器市场还面临着一些挑战，主要包括以下几个方面：一是技术创新的难度。
磁阻尼器需要不断创新改进，以满足不断提高的市场需求，但技术创新的难度较大，需要企业加强技术研发。
二是市场竞争的激烈。
随着市场需求的增加，越来越多的企业进入这个市场，从而形成了一种恶性竞争的局面，需要企业加强自身实力，提高产品质量和服务水平。
三是原材料成本的上涨。
随着国内外市场的变化，磁阻尼器的原材料成本也在不断上涨，企业需要加强成本控制，以确保自身的竞争力。
综合来说，磁阻尼器市场发展前景广阔，但也需要企业持续创新和提升产品质量，以应对市场竞争和迎接各类挑战。
2023年磁阻尼器行业市场分析现状
2023年磁阻尼器行业市场分析现状磁阻尼器是一种可以控制运动物体减速的装置，广泛应用于机械设备、汽车等各个领域。
随着工业化进程的不断推进，磁阻尼器行业也迎来了快速发展的机遇。
本文将对磁阻尼器行业的市场现状进行分析。
一、市场规模磁阻尼器行业市场规模庞大。
根据市场研究数据，磁阻尼器行业的全球市场规模在2020年达到了100亿美元以上，预计到2026年将进一步增长。
主要驱动市场增长的因素包括工业设备的广泛使用和汽车行业的发展。
二、市场需求1. 工业设备需求工业设备是磁阻尼器的主要应用领域之一，包括机床、风力发电设备、电梯等。
随着工业化的推进，这些设备的需求稳步增长，同时对磁阻尼器的性能和质量要求也越来越高。
因此，磁阻尼器行业需要不断提升技术能力，提供更加符合市场需求的产品。
2. 汽车行业需求随着汽车行业的快速发展，磁阻尼器在汽车制动系统中的应用越来越广泛。
磁阻尼器的存在可以提高汽车的安全性能，减轻制动部件的磨损，有效减缓汽车的速度，降低事故风险。
因此，随着汽车产量的不断增加，磁阻尼器的需求也将逐年增长。
三、市场竞争1. 国内竞争在磁阻尼器行业市场中，国内企业数量众多，竞争激烈。
一些大型企业如广州宇航科技有限公司、浙江顾维德科技有限公司等拥有较强的研发和生产能力，持续推出新产品，占据了一定的市场份额。
同时，一些中小型企业也在竞争中寻求自身的发展空间。
2. 国际竞争由于磁阻尼器市场需求的增加，国外知名企业也纷纷进入中国市场。
这些企业具有先进的技术和生产能力，在市场上具有一定的竞争优势。
国内企业要提高技术实力，降低生产成本，不断创新，才能在激烈的国际竞争中立于不败之地。
四、市场趋势1. 技术创新磁阻尼器行业需要不断进行技术创新，以满足市场需求。
目前，一些国内企业已经在磁阻尼器的材料、结构设计、工艺等方面进行了一系列的创新研究，取得了一定的成果。
未来，技术创新将成为企业在市场中的核心竞争力。
2. 智能化发展随着智能制造的推进，磁阻尼器行业也在朝着智能化方向发展。
双磁流变阻尼器力学性能的试验研究的开题报告
双磁流变阻尼器力学性能的试验研究的开题报告一、研究背景和目的双磁流变阻尼器作为一种新型的半主动控制装置，被广泛应用于桥梁、建筑和工程结构的抗震和振动控制。
该装置是通过悬挂在结构上的控制杆将结构的振动传递到磁流变阻尼器内的流体材料中，并通过控制电流的变化调节阻尼器杆的刚度和阻尼特性，从而控制结构的振动响应。
但是，目前对双磁流变阻尼器的力学性能仍缺乏系统的研究和测试，尤其是在不同控制参数下的阻尼特性和响应特性方面的研究还比较薄弱，因此开展该方面的试验研究具有重要的理论和应用价值。
二、研究内容和方法本次研究的主要目标是对双磁流变阻尼器在不同控制参数下的力学性能进行试验研究，具体包括以下内容：1.双磁流变阻尼器的原理和结构分析，研究其阻尼特性和响应特性的形式化描述和计算方法。
2.开展双磁流变阻尼器的力学性能试验，采用惯性振动台和控制系统对其进行振动激励和响应测试，通过记录和分析其位移、速度、加速度等响应参数，研究其阻尼特性和响应特性在不同控制参数下的变化规律，如电流、振幅、频率等。
3.在试验的基础上，基于理论分析和统计学方法，建立双磁流变阻尼器在不同控制参数下的力学性能模型，分析其阻尼特性和响应特性的影响因素，并对其应用场景和优化设计提出一些建议。
研究方法主要采用理论分析、试验研究和数据分析三个方面相结合的方法，通过对双磁流变阻尼器的原理和结构进行分析和计算，再通过试验研究获取其力学性能参数，最后利用统计学方法进行数据分析和建模。
三、预期成果和意义通过本次研究，预期可以获得以下成果：1.建立了基于双磁流变阻尼器的力学性能试验系统，实现了对其阻尼特性和响应特性的 comprehensive 评估。
2.揭示了双磁流变阻尼器在不同控制参数下的阻尼特性和响应特性的变化规律，并对其应用优化提出了一定的建议。
3.推动了双磁流变阻尼器的实践应用，为中小跨度的建筑和工程结构的抗震和振动控制提供了有力的技术支持。
本研究的意义在于揭示了双磁流变阻尼器的力学性能特性，并为其应用场景和优化设计提供了科学的指导和支持，具有一定的学术和应用价值。
磁流变式调谐液柱阻尼器的建模及对桥梁振动控制的研究
磁流变式调谐液柱阻尼器的建模及对桥梁振动控制的研究摘要：一、研究背景及意义二、磁流变液及其在桥梁振动控制中的应用三、磁流变式调谐液柱阻尼器的原理与建模四、实验研究与结果分析五、结论与展望正文：一、研究背景及意义随着我国基础设施建设的快速发展，桥梁工程在国民经济和人民生活中发挥着越来越重要的作用。
然而，桥梁在风、车辆行驶、地震等外部因素作用下产生的振动，可能引发结构的疲劳损伤、降低使用寿命，甚至导致严重事故。
为了保障桥梁安全、舒适、高效地运行，研究桥梁振动控制方法具有重要意义。
磁流变液作为一种新型智能材料，其在桥梁振动控制中的应用引起了广泛关注。
本文通过对磁流变式调谐液柱阻尼器的建模及对桥梁振动控制的研究，为实际工程应用提供理论依据。
二、磁流变液及其在桥梁振动控制中的应用磁流变液是一种具有磁响应特性的智能材料，在外加磁场作用下，其粘度随磁场强度变化而变化。
这种液体的独特性能使其在振动控制领域具有广泛应用潜力。
磁流变式调谐液柱阻尼器利用磁流变液的磁响应特性，通过调整磁场强度实现对振动控制效果的优化。
与传统阻尼器相比，磁流变式调谐液柱阻尼器具有更好的可控性和适应性，可有效降低桥梁振动响应。
三、磁流变式调谐液柱阻尼器的原理与建模磁流变式调谐液柱阻尼器主要由液柱、磁路系统和控制器三部分组成。
液柱采用磁流变液填充，磁路系统包括线圈和磁性材料，控制器负责调节磁场强度。
当桥梁振动发生时，液柱产生流动，磁感应强度发生变化，从而调整磁场强度实现振动控制。
为了研究磁流变式调谐液柱阻尼器的振动控制效果，本文建立了其数学模型，并通过实验验证了模型的有效性。
四、实验研究与结果分析本文通过实验研究了磁流变式调谐液柱阻尼器在不同磁场强度下的振动控制效果。
实验结果表明，随着磁场强度的增加，液柱阻尼器的减振效果逐渐提高。
同时，通过对液柱阻尼器参数的优化，可以进一步提高振动控制效果。
此外，本文还分析了磁流变式调谐液柱阻尼器在实际桥梁振动控制中的应用前景。
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磁流变阻尼器研究背景和国内外研究现状
摘要：阻尼器在现今的社会工作、居民生活、航天航空、交通运输、机械制造
等方面发挥了广泛的用处，其主要的功用是由阻尼而引发的减振效果。
在阻尼器中，最新的成果是磁流变阻尼器，这种阻尼器是一种新型的半主动控制设置，其
最主要的运用在磁流变体的可逆流特性在强磁场下的快速装配。
本文阐述了磁流
变阻尼器在国内外的研究背景和研究现状。
关键词：磁流变阻尼器；背景；研究现状
1.研究背景
磁流变阻尼器是一种可以用于观光车和汽车上的一种减震器。
其目前是国内外应用比较
广泛的阻尼器之一，因为相对其余阻尼器而言，其具有结构非常简单、操作与控制及其方便、且具有无可比拟的响应速度等方面的优势受到生产厂商和工业领域的关注；尤其是在新型绿
色能源与绿色工业背景下，磁流变阻尼器在功率消耗少、功率输出大、产污产废少等方面的
优势，更是成为当前汽车行业、机械制造业以及传统的建筑行业的首选，得到了较快的发展。
磁流变阻尼器是一种现代化的由非传统减振材料（磁流变液等）制造的阻尼装置，其快
速发展和应用使得其研究不断受到重视[1]。
磁流变液等新型材料的应用，对半主动控制领域
的技术研发和应用起到了重要的作用。
磁流变液相比于其余材料，具有智能化的特点，在磁
流变液中，主要的组成为微小的磁性颗粒，这些颗粒不具有导磁性、且分布规则。
通过在对
磁性颗粒添加外加剂，能较好的保障磁流液的悬浮稳定性[2]。
在未加入磁场时，牛顿液体的
特性是磁流变液的表现，其粘度与剪切率的乘积称为剪切应力；但在加入了磁场时，宾汉液
体的特性却是磁流变液的表现，液体的粘滞力（粘度与剪切率的乘积称为粘滞力）与屈服应
力两部分称为剪切应力，其中屈服应力由于磁场强度的上升而单调上升是流变特性的改变表现，但是液体的粘度保持不变。
当加入的磁场涉及到其中的一个临界值时，阻尼器的磁流变
液运动的方向不发生紊乱和变化，但是当去掉所加入的磁场时，它会恢复到原来的状态。
传
统减振器具有不可进行可控制的调节的缺点，其需要取决于弹簧的刚度和减振对象的相对速
度是减振器的弹簧力与阻尼力[3]。
凭应有的经验进行的减振器设计，不能兼有各种情况的发生，所以其减振作用效果非常差。
磁流变阻尼器的出现较好的克服这一不可控制的调节缺点，是半主动控制减振器中的主要代表，其通过额外附加的磁场改变阻尼液的剪切应力，在这样
的状态下，磁流阻尼器就有了自动调节功能，使得其减振的刚度和力度都显现出更好地效果。
为了进一步了解磁流变阻尼器，将磁流变阻尼器应用于实际生产建设，从原理上剖析磁
流变阻尼器的动力机理、从特性上分析磁流变阻尼器的工作特性，并结合相关的设计和应用
理念，将其应用于行业某领域，是及其迫切的需要，而这也是本文研究的主要内容。
2.国内外研究现状
2.1 磁流变阻尼器的原理与模型研究现状
磁流变现象由国外学者Rainbow在试验中发现，该学着根据发现的磁流变现象经过多次
试验，最终发明了能很好地表现磁流变现象的磁流变液。
初始制造的磁流变液流动特性不显著，经过Rainbow的进一步研究，发现磁流变液的流动特性与粘度成正比例的关系[4]。
在80年代后，学界认识到磁流变液的在剪切屈服上存在诸多的问题，尤其是强度无法增强，进而
开始了针对改良磁流变液的研究。
由于具有重量小、能耗低、结构单一、阻尼力较大、动态
范围遍布广、反响较高、适应面过大等特点这一阻尼器，特别是最佳阻尼力是由系统的振动
特性所产生的，目前已经在各个领域进行了较为广泛的应用，现已成为热门课题之一的国际
研究。
我国研究磁流变液的时间相比于国外较晚，在上世纪90年代末期，才开始有相关的大
学展开研究。
从第二届全国性关于磁流的会议上，不少针对磁流变液的报告和论文被披露。
如许飞鸿等（2016年）在研究多级线圈磁流变阻尼器的磁路理论的基础上，基于通用有限元
软件建立了多级线圈磁流变阻尼器，并论证了其精度和能力消耗效果，结果表明多级线圈磁
流变阻尼器具有很好的精度和能量消耗率。
目前来看，虽然开始较晚，从原理上和力学分析上，我国在磁流变阻器领域已经进行了较为深刻的研究，这对将磁流变阻尼器应用于实际生
产生活提供了重要的科技支撑。
国外基本上是从上世纪的80年代以来开始研究的，国外的一些科研机构相继都研发的
相关的磁流器件与系统，产生了磁流变阻尼器所对应的不同对象。
在磁流变阻尼器的开发和
应用方面，美国著名的Lord公司和理工科大学如宾夕法尼亚大学等大学和研究单位在这方面进行了广泛的研究，其研究成果在桥梁、工程建设、机械制造甚至是生活用品用具和军事上
都得到了广泛的应用。
美国马里兰大学基于磁流变阻器，将其应用于航天行业，在全世界处
于领先水平。
同时，美国的马里兰大学进过广泛的研究和探讨，研究出了具有充气结构的磁
流变阻器。
但是它所设计的阻尼器采用的流动工作方式，单一筒的结构，以便提高磁路的导
磁率是由工作采用低碳钢来制造的，采用软磁材料作为主要的制造材料，并在活塞内部安装
线圈，隔离补偿气体是以在工作缸的内部采用浮动活塞的，其中阻尼力的变化范围是350-1500N。
此外，德国Saarland大学的学者也对磁流变阻器进行了研发，设计出了具有独特特
征的磁流变阻器。
通过对其所设计的磁流变阻器的测试，研究人员发现磁流变阻器的行程对
磁流变阻器的阻尼力的影响是具有一定范围的。
当其范围达到一定的程度后，磁流阻尼器中
的控制阀中的压力损失受剪切力的影响将逐渐降低，在这个时候，影响磁流变效应的是活塞
速度。
整体来看，针对磁流变阻器的研究，已经从其原理性能方面向设计和应用方面逐渐拓展，并在信息化的拓展应用上开始了评估和分析，构建了一系列的信息化的磁流变阻尼器。
2.2 磁流变阻尼器控制系统及其仿真的研究现状
磁流变阻尼器控制的系统的内容主要包括磁流变阻尼器的动力学模型和阻尼器控制器。
通过构建数值模型，对磁流变阻器的应用效果，减振效果和阻尼效果进行评估与验证，能较
好的评估和反映磁流变阻器的性能。
这些模型包括有多方面的，有些模型由参数控制，有些
模型由非参数控制，但都能对磁流变阻器的性能进行一定的评估。
磁流变阻尼器的控制系统
主要是靠通过外向的阻尼力，由控制系统通过靠拢等方式，条件输入磁流变阻器中的电压控
制阻尼力的大小。
现如今，Heaviside函数的方法，连续状态控制器，直接反函数方法，基于Sign函数的方法和神经网络控制器是磁流变阻尼器控制器部分的控制方法。
控制系统仿真是
指用计算机研究系统特性的一种方法，研究人员可以利用这一迅速、经济、科学有效的手段，进行控制系统的分析、计算、研究和综合及系统评价。
目前比较常用的仿真手段有数值仿真
和硬件在环仿真。
通过数值仿真的方式进行磁流变阻器的效能和效率的研究，是当前研究的
主要方法和方式。
通过应用Matlab强大的数值仿真和计算功能，进行磁流变阻器的软件仿真应用，是当前研究磁流变阻器计算仿真的主要方式，在matlab中，不仅可以构建磁流变阻器的仿真模型，还可以构建其相应的控制模型，能对整个系统进行仿真模拟与分析。
硬件在环（Hardware-in-the-Loop）是一种周期短，可重复性好、安全可靠的仿真方法。
与数值仿真相比，物理实验仿真需要真正的开发相关的磁流变阻器的硬件，将硬件嵌入到仿真系统中，系
统的其他部分就可以用数学模型来实现。
仿真过程的实现，需要在数学模型输入参数，进而
硬件对参数会产生响应，最后把参数输出到数学模型，形成硬件在环仿真系统。
就该两种方
法而言，数值仿真经济、高效，但是对模型准确性的依赖性很大，难以应用却不能准确建模
的系统；硬件在环仿真非常有效，但是要借助于专业的仿真工具需要硬件的支持，成本的规
格过高。
因此，在实际应用中应该根据不同的情况，选择设计建模合适的仿真方法。
3.结语
本文主要内容是磁流变阻尼器的背景和国内外研究，了解其功能和作用以及优点，从模型研究和仿真方面进行探讨。
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作者简介：谭凌峰，1992年7月出生，男，汉族，四川乐山，大学本科，工程师，研究方向：磁流变阻尼器背景与研究现状。