围绕磁流变液沉降问题的研究衍生出一系列新型磁流变材料,其中,以润滑脂为基体的磁流变脂材料不但在沉降稳定性方面呈现出优异的效果,而且继承了磁流变液优良的流动性,这对优化减振、密封、抛光等装置的性能提供一个简单而可靠的解决方案。但是磁流变脂在剪切、挤压工作模式下的实验研究尚不充分,描述其剪切屈服应力的理论模型有待进一步完善。鉴于磁流变脂的发展现状,本学位论文的主要工作包括:1、在磁偶极子理论的基础上,未采用颗粒中心到其周围任意一点的距离远大于其半径的简化处理,不仅提高了被磁化颗粒周围磁场分布的计算精度,强化了颗粒间作用力,而且揭示了颗粒向颗粒链演化的机理,借此从微观角度解释了磁流变脂的实验现象,并为剪切模型的建立奠定理论基础。2、制备了磁流变脂样品用于实验测试,利用MCR-51流变仪进行稳态剪切测试,得到了外加磁感应强度、剪应变作用下的磁流变脂剪切应力、粘度的变化。在MCR-51流变仪的振荡剪切模式下研究了磁流变脂的粘弹特性,给出了储能模量、损耗因子随外加磁感应强度、振荡频率的变化关系。利用MCR-302流变仪进行了挤压测试,得到了外加磁感应强度、法向力作用下的磁流变脂挤压应变、储能模量和损耗模量的变化。3、借助Ansoft Maxwell电磁分析软件,结合外磁场下磁流变脂内部磁性颗粒的分布特征,首先对单颗粒的磁化进行仿真,验证了磁偶极子理论,其次讨论了双颗粒的排列方式对颗粒间作用力的影响,并得到最优排列方式,接着研究了单链所受磁致剪切抗力与倾斜角的关系,得到磁致剪切抗力的作用区间,然后分析了颗粒的嵌入对单链稳定性的影响,最后得到沿磁场方向紧凑排列的双链互不影响的结论。4、建立了单链的剪切模型,借助仿真结果验证其可靠性。鉴于单链倾斜角分布的集中性以及链状结构的生命特征,假设单链倾斜角符合正态分布、Weibull分布,分别发展了两类微-宏观跨尺度理论模型,比较了两者对颗粒磁化率的响应特征,发现后者更具优势。在实验基础上讨论了正态分布、Weibull分布的适用性,发现基于Weibull分布的理论模型吻合度更高,更适合描述磁流变脂的本构关系。