磁流变液(Magnetorheological Fluids,MRF)是一种基于磁流变效应的智能流体,主要是由软磁性颗粒、基载液以及表面添加剂组成,其物理性质能够被磁场所控制,广泛应用于半主动、振动控制等领域。磁流变阀是以智能材料磁流变液的磁流变效应为控制原理设计的一种新型智能液压控制元件,具有无相对运动阀芯,结构简单、响应速度快等优点,拥有广阔的应用前景。因此,本文对磁流变液制备和磁流变阀进行了深入的研究,主要内容如下:(1)论述了磁流变液的工作原理和工作模式,分析了磁流变液制备和磁流变阀的国内外研究现状。根据磁流变液的性能特点,对磁流变液的组成成分进行了分类和筛选。采用基液置换法,制备了多种磁流变液,对比研究了不同单一表面活性剂对磁流变液沉降稳定性和零场粘度的影响,并且得到了每一种表面活性对磁流变液沉降稳定性的作用规律。(2)提出了一种径向间隙可调式磁流变阀,针对其流道间隙结构、流道间隙大小、组成材料、磁路等关键要素进行了优化设计,根据电磁场基本理论进行了磁路计算分析,并对磁路尺寸进行了校核。根据设计的径向间隙可调式磁流变阀结构,建立了三种间隙通道的压降数学模型,并进行了压降计算分析。(3)利用有限元软件Ansoft Maxwell对径向间隙可调式磁流变阀进行了磁场仿真分析,研究了在不同激励电流情况下,输入流量大小、隔磁环大小和流道间隙大小对磁流变阀压降性能的影响。结果表明:1、屈服压降只关于电流变化,与流量大小无关,粘滞压降与流量成正比例关系。2、隔磁环截面长度为7mm、宽度为9mm的径向间隙可调式磁流变阀的压降最大,值为3372kPa。3、压降在不同径向间隙大小下都随着电流的增大而增大,并且径向间隙越小,压降就越大。在径向流道间隙为0.5mm时,压降最大为7095kPa;在径向流道间隙为2mm时,压降最大为2260kPa。(4)设计并搭建了磁流变阀动态性能实验测试平台,对设计的径向间隙可调式磁流变阀进行了压降性能测试,测试了该磁流变阀进出口压降在不同负载和不同径向间隙下随电流变化的规律。结果表明:负载大小变化对产生的压降没有影响;压降在不同径向间隙下都随电流的增大而增大,并且径向间隙越小,磁流变阀产生的压降越大。在径向间隙为0.5mm,电流为1.5A时,径向间隙可调式磁流变阀压降最大,值为5138kPa;把实验结果和仿真结果对比得出:两者变化趋势基本相同,在激励线圈电流较小时,实验结果略低于仿真结果;随着电流的增大,实验结果低于仿真结果的幅度越来越大。