中文摘要：

在磁流变智能减振结构设计阶段，尚存在振动能回馈效率低、智能减振结构设计没有充分挖掘智能材料潜能的问题。针对前者，本项目提出通过能量平衡分析，研究磁流变智能结构中振动能回馈量影响抑制振动效果的机理，实现被回馈的振动能与半主动减振装置所需提供能量之间、剩余振动能与减振装置能量耗散之间的平衡转化，在节能的同时提高减振效果的思路；针对后者，本项目提出在设计智能结构时，由于传统的设计方法只是简单选取材料，而不是根据器件性能要求从更高层次设计磁流变流体细观构造，因而造成磁流变智能结构不能充分发挥减振效能，为此，需要通过分析磁流变智能结构性能要求，并结合磁流变细观构造，研究跨尺度设计方法以提高其减振效能的思路。本项目将直接或间接地从节能和减振两方面促进半主动减振技术和磁流变智能结构实际应用技术的进步，对丰富半主动减振理论和提高智能材料的应用效果都具有重要的理论意义和应用价值。

结论摘要：

1.项目背景因磁流变流体具有独特的磁流变效应，磁流变半主动减振技术倍受关注，但是磁流变装置减振作用的发挥需要外部电源借给电能才得以调节流变特性。而外部电能的需求不仅耗能，而且在严重灾害发生时无法供电致使其减振功能失效。为此，提出合理转化分配磁流变减振器安装环境的振动能为电能以调节流变特性，从而实现无需外部电源的自供能高效减振。 2. 主要研究内容研究内容对磁流变减振器安装环境的振动能量利用的技术核心不是简单的能量收集，而是通过能量转化后再运用并达到指定的减振效果，也就是根据减振指标，分析计算所需的阻尼力，进一步推断该阻尼力所需的电量，依据此机理优化设计磁流变减振结构和相应的馈能结构。为此，以车辆悬架减振器为对象所完成的主要研究内容包括基于指定舒适性指标的车辆悬架馈能潜能分析、冗余保护型磁流变减振器设计方法、馈能装置设计分析方法、基于能量平衡的馈能与减振装置集成设计方法和样机加工及实验研究等（1）基于指定舒适性指标的车辆悬架馈能潜能，分析了减振器耗散能量、乘坐舒适性和行驶安全性与车辆参数之间的关系；（2）针对阻尼力可控范围将受限研究了阻尼力补偿结构，并针对供电线路出现故障时影响车辆行驶安全性，研究了冗余保护结构设计方法；（3）基于减振性能与振动能量回收，研究自供能磁流变减振系统的控制方法，分析自供能磁流变减振器的设计基础（4）针对自供电需求，研究了平衡馈能型磁流变减振器设计方法。 3. 重要结果通过本项目研究得到以下结果（1）悬架振动能回馈足以供给磁流变减振器减振；（2）冗余保护结构可提高磁流变减振器的安全性；（3）经过优化设计馈能型磁流变减振器可实现自供能减振。 4. 关键数据及科学意义（1）悬架振动能回馈量对于不同等级路面振动能回馈量差别较大，相同条件下，可通过振动能量回馈实现对磁流变减振装置供能。在振动回馈有效算法下，依据舒适性与回馈能量的关系，可进一步合理地匹配馈能结构参数，指导馈能悬架设计；（2）磁流变减振器冗余保护和阻尼力补偿对于所设计样机冗余保护结构可使无电流供给时，阻尼力提高2倍以上；对于所设计样机，阻尼力补偿后，可提高阻尼力1.2以上。（3）平衡馈能效果所设计馈能型磁流变减振器样机在1~3Hz，10mm振动条件下可产生1072N~2028N阻尼力，以实现无需外部供电情况下改变自身阻尼特性，可指导馈能型磁流变集成设计。