剪切增稠液体(Shear Thickening Fluid,即STF)是由微纳米颗粒均匀分散在某种分散剂中形成的一种新型纳米复合材料,常态下表现为具有一定流动性的悬浮体系,但当外界能量迫使其剪切速率超过某一定值后,STF粘度将非线性瞬时增大且转变为坚硬的类固体状态,表现出优异吸收耗能的能力,因而起到缓冲、减振作用。目前,关于STF的研究主要集中于材料选择及其制备工艺、流变性能表征以及力学性能影响因素等,对于STF的剪切速率-粘度本构特征方面的研究还很少;更为重要的是,虽然STF已在应用于人体防护领域中取得一些进展,但现有的STF由于存在剪切稀化行为并不适合工程振动控制领域中应用,因此本文针对工程振动控制特点研发两种不同体系的STF,使其适应不同的工程需要。本文的研究对STF在结构自适应振动控制和减振控制领域有着重要的应用价值和指导意义。本文选用纳米Si02为分散相,PEG为分散介质,应用机械搅拌法与超声波恒温水浴分散法相结合制备不同配合比的STF体系,测试并分析其稳态条件下的剪切增稠性能、可逆性、稳定性、触变性,以及分散介质、分散相浓度、环境温度对剪切增稠性能的影响;动态测试条件下的模量与应变幅值、角频率的变化关系。相对于现有分段函数模型的参数较多、不易数值计算的问题,本文基于唯象理论提出了一种可描述不同STF体系在不同温度影响下的具有连续且可导的本构模型,该模型基于3个需要拟合的参数能够准确的描述STF体系粘度随着剪切速率变化而非线性变化的行为,包括剪切稀化和剪切增稠等特征。因此该模型可广泛用于工程数值计算领域;最后基于试验数据,引入非线性最小二乘法,拟合出该本构模型参数的具体值;试验数据验证表明,该模型可预测于不同浓度、不同温度下的STF体系的粘度行为,从而为STF在工程振动控制领域中应用提供计算依据。针对工程结构中自适应振动控制特点,研制了不同配合比的基于纳米二氧化锆(Zr02)增强行为的STF体系,从流变学、电化学角度表征其力学性能的增强效果。试验表明,Zr02/STF体系剪切增稠能力显著提升,并在Zr02浓度为12%时达到最优,低剪切速率下呈现明显的剪切稀化行为,粘度变化范围大,这使得其能够为结构实时提供适宜的阻尼力输出;同时,20%ZrO2/STF体系弱化温变敏感能力最强、抗电磁干扰能力最为突出,优良的物理、化学性能使得其在自适应结构的复杂工作环境中得以适用。研制了以纳米二氧化铈(CeO2)为改性增强分散相的STF体系,对其流变性能、电化学性能进行试验研究,并具体分析其剪切增稠特点及增强机理。试验表明,同条件下12%CeO2/STF体系剪切增稠能力、抗电磁干扰能力最为突出,低剪切速率下具备良好的粘度稳定性,在阻尼器设计中能够避免传统STF阻尼器空载情况的发生;高剪切速率下可以保证阻尼器有效阻尼力的输出,表现出优良的可靠性,证明了其在工程减振领域应用的优越性。