在现代工程应用中存在着很多冲击载荷的作用。例如:在汽车、航空航天、船舶、工程机械设备等场合,它们都容易受到振动和碰撞冲击载荷的破坏。其中受到碰撞冲击破坏影响最大的莫过于汽车行业了。随着汽车碰撞事故的逐年上升,汽车碰撞冲击造成了巨大的负面影响,轻则会缩短汽车相关设备使用寿命并损坏汽车,重则造成人员伤亡。为了减小冲击作用所带来的财产损失和人员伤亡,亟需设计一款性能优越的缓冲装置,其中磁流变缓冲装置具有反应迅速、阻尼力可调等优点,在冲击缓冲应用中具有广阔的应用前景。论文旨在利用磁流变材料特性可控可调的优点,开发设计一款面向汽车防碰撞系统的缓冲控制装置。传统磁流变缓冲装置通常采用磁流变液材料,这种悬浮液体存在着铁磁颗粒易沉降、易泄漏等缺点,同时传统磁流变缓冲装置在结构设计方面仍存在磁场利用率不高以及吸能方式单一等局限性。为了克服传统磁流变液缓冲装置所面临的问题,论文引入磁流变脂这一新型材料,以解决磁流变液易沉降、易泄漏的缺点,其次利用阻尼通道径向流动特点增加了磁场利用率,最后设计了弹簧与磁流变脂的巧妙结合共同作用提供阻尼力。基于以上特点,本文对磁流变脂缓冲装置进行了设计以及结构优化,以下是本文的主要研究内容:(1)设计了磁流变脂缓冲装置的总体结构。研究磁流变脂几种不同的工作模式,分析这几种工作模式的区别和特点,并基于磁流变脂缓冲装置的工程应用场合选出一种磁流变脂的工作模式。在基于这种工作模式下,提出合理的磁流变脂缓冲装置结构构型。(2)研究磁流变脂缓冲装置力学模型并利用simulink建立器件的仿真模型。针对该磁流变脂缓冲装置构型建立结构尺寸各参数与阻尼力之间的关系,在simulink中建立仿真模型,并根据力学模型分析几个关键参数对阻尼力大小影响。(3)利用了优化算法进行了参数优化。阐述了鲸鱼优化算法的理论原理,在此基础上采用经典测试函数对其进行寻优效果仿真试验,以验证的鲸鱼优化算法WOA的性能以及正确性。以提高磁流变脂缓冲器装置的输出力值及可调范围为优化目标,对磁流变脂缓冲装置的非关键性结构参数进行设置,对关键性结构尺寸参数进行鲸鱼算法优化,优化结果表明达到初始设计目标。(4)进行了缓冲装置仿真分析。为了验证本文设计的磁流变脂缓冲装置是否符合要求,首先分析了电流与磁感线强度的关系,并对磁流变脂缓冲装置的磁路设计进行电磁场仿真分析,得出缓冲装置的磁路设计合理。其次对主要受力零部件进行静力学仿真,分析得出满足刚度和强度要求。再将第四章得到的结构数据带入到第三章的总阻尼力的simulink模型中做出电流、阻尼力、关键参数的仿真图。最后为了验证缓冲装置模型的有效性,模拟在特点条件下汽车冲击碰撞试验。得出不同条件下速度-位移-阻尼力图,分析得到磁流变脂缓冲装置达到初始设定最大阻尼力目标并且阻尼可调系数达到1.5,因此本文设计的该款磁流变脂缓冲装置最终提供的阻尼力能到达理想效果,磁流变脂缓冲装置总体设计合理。