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图1.1 磁性颗粒零磁场和强磁场状态
磁流体的阻尼可控柔性轴承的工作模式主要有：剪切模式、流动模式和挤压模式三种。如图1.2所示。
图1.2 磁流体的三种工作模式
1.2.1 流动模式
如图1.1(a)所示，将磁流体冲入两固定的磁极之间，外加磁场经过极板垂直作用于两极板之间的磁流变体，使磁流变体的流动性能发生变化，从而使推动磁流变体流动的轴承所受的阻力发生变化，达到外加磁场控制阻尼力的目的[6]。
1.2.2 剪切模式
如图1.1(b)所示，将磁流体冲入两固定的磁极之间，在外加磁场的作用下，磁流体的性能发生变化，变为非牛顿流体，磁极间存在相对运动（移动或转动），这种运动使磁流体处于剪切状态。从而使轴承运动所受到的阻力发生变化。利用这种工作模式目前主要利用在使用在离合器和制动器上。
1.2.3挤压模式
如图1.1(c)所示，磁极移动方向与磁场方向相同，磁流体在磁极压力的作用下向四周流动，磁场方向与磁流体流动方向垂直。磁极移动位移较小，磁流体产生的阻尼力较大，可应用于小位移大阻尼的轴承[7]。
1.3磁流体的应用
磁流体已经开始应用于减振器[8]、制动器[9]、离合器[10]、研磨（抛光）工艺[11]、阀门[12]、密封[13]和轴承等众多应用领域中，被认为是未来最具前途的智能材料之一。特别是和我们生活中接触较多的汽车，“磁流体”正在成为汽车产品应用的新型智能材料[14]。2005年3月初，通用汽车2006款凯迪拉克SRX进入中国市场，德尔福公司的磁流变减振器技术首次亮相中国市场。2006年德尔福为了提高奥迪TT舒适度与操控性，采用了半主动悬挂系统，其基本原理就是磁流体。由于磁流体已显示出很好的应用前景,因此近年来受到一些发达国家国防部门和工业部门的高度重视,为此投入了大笔科研经费,使这项研究已接近商业应用的阶段[15]。我国的MR阻尼器研究起步较晚,但应用比较早。王修勇、陈政清等将MR阻尼器用于岳阳洞庭湖大桥拉索振动控制中,后又研制出永磁可调节型MR阻尼器应用在洪山大桥风雨振动控制中[16][17]。
磁流体使得以下部门发生了革命性的变化：
(l)交通运输(如航天航空器、液压动力方向盘系统、制动器、离合器、减振器、变速器、无级变速器、力矩转换器、撞击吸收器等)；
(2)自动化设备工业(生产的设备包括液体阀门、离合器、制动器、控制设备、伺服机械、螺旋管、碾磨机、计算机控制力矩测试系统、阻尼系统等)；
(3)通用及专用机械 (如建筑机械、农业机械、油田机械等)[18]；
(4)液压方面(如液压油缸、液压活塞、液压提升机、液压阀门、闭环控制系统等)。
1.4本课题研究的目的和意义
磁流体( Magnetorhelological Fluids，简称 MRF )属可控流体，是当前智能材料研究领域的一个重要分支[19]。本文从整体设计的角度出发，在满足功能要求的前提条件下使得结构简单，并且经济化。其设计工作主要由结构设计和磁路设计两部分组成。由于磁流体的力学模型很难建立。所以为了设计磁流体的阻尼可控柔性轴承，需要根据磁流体体的试验模型，应用流变力学理论建立和分析磁流体的阻尼可控柔性轴承输出力和磁场强度以及结构尺寸的理论关系。
自从上世纪80年代以来,各国都有大批的科研机构相继在磁流变技术上投入大量的人力物力,进行磁流体减振器的设计查阅,己有许多关于建筑结构、汽车、直升飞机、机器人和健身器材等领域的文献报道和专利,越来越多的工程技术人员和相关专业专家学者对此产生了极大的兴趣[20][21]。本文根据国内外对磁流体减振器当前的研究现状，根据经验，对于磁流体的阻尼可控柔性轴承的设计、和性能研究方面做了进一步的研究，并对其进行仿真分析,从而研制出性能优良的磁流体的阻尼可控柔性轴承。
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