悬架作为连接车轮和车身的唯一装置,是保障车辆的行驶平顺性和操纵稳定性的关键。半主动悬架由于其成本低,较为优越的表现,获得了广泛的关注。半主动悬架的主要研究点有两个:高效且调节范围大的可调减振器的开发和半主动控制算法的研究。目前市场上采用的可调阻尼器均采用阀控阻尼器和磁流变阻尼器,响应时间较长。而受限于电流变液材料的来源,更高效的电流变阻尼器受到关注较小。电流变阻尼器的核心在于电流变液,一种具有可调物理性能和力学特性的智能材料。因此本文就以对电流变液的材料特性研究为基础,完成基于电流变液材料特性的电流变阻尼器的开发,并根据电流变阻尼器和磁流变阻尼器不同的响应特性分析电流变阻尼器的优势。主要内容包括:第一:开发电流变液剪切试验台并试验。根据电流变液的材料特性,参考市场上已有的流变仪,搭建电流变专用剪切试验平台。并完成不同电场强度下电流变液剪切应力-应变试验,尝试建立离散傅立叶形式本构模型。第二:电流变液扫频试验及本构建模。完成电流变液扫频试验,获得电流变液不同频率下所匹配的储能模量与损耗模量,并用分数导数形式改造能同时表达流体特性和固体特性的四元件模型,通过对试验数据的参数拟合,确定最优本构模型,并完成粘度分析和时域的表达。第三:电流变阻尼器的开发、仿真与实物试验。基于电流变液本构特性,完成电流变阻尼器的设计与开发。通过对阻尼通道区域的电场强度均匀性有限元仿真,验证该设计的可行性。建立了基于结构的电流变阻尼器数学模型和Amesim仿真模型,探究阻尼器的施加电压、运动速率对阻尼特性的影响。开发电流变阻尼器样机,并完成阻尼特性的试验。将试验结果与仿真结果对比,为半主动悬架系统建模奠定基础。第四:半主动悬架系统仿真。根据实验数据建立基于经验公式的电流变阻尼器动力学模型。设计天棚控制器和滑模控制器,建立半主动悬架系统。并根据电流变阻尼器和磁流变阻尼器不同响应时间的特性,分析两者阻尼器在不同控制算法下对车辆行驶平顺性、操纵稳定性的影响。结果显示,电流变阻尼器表现效果均优于磁流变阻尼器。滑模控制一定程度上能缓解时延对行驶平顺性带来的影响,但在高频时会恶化操纵稳定性。