在过去的三十年间,智能控制的发展为土木工程结构的振动控制开辟了新的天地。结构智能控制系统以智能材料和器件的应用为突出标志。可用于制作控制装置的智能驱动材料主要有电/磁流变液体、形状记忆材料、压电材料、磁致伸缩材料以及可收缩膨胀聚合胶体等。采用智能驱动材料可以制作电、磁或温度等调节的主动控制驱动装置和变阻尼装置,且出力大、能耗小、反应迅速,将成为结构振动控制新一代的主动驱动装置和变阻尼装置。磁流变液(MR)阻尼器就是其中一种优秀的半主动控制装置。MR阻尼器以其机械简易性、可调范围宽、低能耗、出力大以及稳定性强等优点引起了国内外专家学者的广泛关注。 本文主要围绕我们自行研制开发的2T-MR阻尼器进行研究。首先,总结和回顾了近年来国内外专家学者对于MR阻尼器的研究以及应用状况,并提出本文在其基础要进行的工作;其次,介绍了MR液体的流变机理、本构关系以及制备要求等,通过比较以往研制的MR阻尼器,选择更为合理的阻尼器型式和内部构造,在此基础上,运用MR阻尼器的平板模型进行MR阻尼器的初步设计。在设计过程中,讨论了MR液体工作间隙对阻尼器性能和阻尼器的两个重要指标:阻尼力大小和动力可调范围的影响,并得到了最为优化的工作间隙。同时进行了磁路设计、蓄能器设计等的初步设计。再次,针对研制的2T-MR阻尼器进行了准静力试验,描述了不同电流输入、基于振幅、基于频率、阻尼器响应时间等试验的结果,并将试验结果与理论结果进行比较,理论结果由平板模型计算得来,预测出MR液屈服剪应力与电流之间的关系,同时就试验中出现的一些现象进行了讨论,给出了这些现象发生可能的原因。由于准静态模型如平板模型无法真实模拟MR阻尼器的动力特性,在第四章重点讲述了几类常用的动力模型,讨论了参数对模型的影响,并根据试验结果运用阻尼最小二乘法识别出模型的参数。最后,运用专业的电磁场仿真软件对2T-MR阻尼器的核心部分即磁路部分进行了有限元分析,得到了在不同电流下阻尼器的磁场分布、磁饱和和磁泄漏状况、MR液工作孔隙的磁感应强度等,综合有限元分析结果,从而进行了阻尼器的磁路优化设计,使设计的阻尼器达到最佳的工作效率。 本文的研究旨在深入研究MR阻尼器的动力特性,提出了MR阻尼器的动力模型参数识别方法与磁路优化设计方法,为设计出更为优良的MR阻尼器打下基础。