电流变液(Electrorheologicalfluid，ERfluid)是一种特殊的，性能较为突出的作动材料。这种材料属于悬浮型流变液体，在外加电场的作用下，流变体材料的表观粘度、弹性、塑性等流变性能会发生显著的可逆变化；当外加场强超过某临界值后，电流变体可以在几个毫秒内从液态变为类固态，而且材料内部力学性能也得到增强，一般体现为拉、压以及剪切屈服应力的增大。由于它具有响应速度快，工作能耗低，致动力变化范围大，埋放工艺和控制方式简单等优点，利用这些材料特点所制成的自适应复合结构则可以直接实现与作动控制器的一体化结合，得到具有良好适应性和控制性能的智能结构。 作为智能材料，虽然电流变材料在工程领域的应用前景十分广阔，但是其特殊的流变物理特性给理论研究工作增加了困难。目前所采用的流变复合结构分析方法在体现流变材料力学特性和复合结构构成特征等方面仍存在不足，为此，需要寻找一种更为简便，合理，有效的建模方案，使之提供的流变体复合结构模型能够较为全面准确地反映出流变材料在复合结构中所体现的力学特性。 本文的研究目的正是探求针对电流变自适应夹层结构理论研究的简便、合理、有效的实验建模分析方法，以便改善和提高此类结构分析的精度和真实性;同时，通过实验考察不同类型的分布式电流变自适应夹层结构的动态特性变化规律以及对外激励响应的控制状况，总结和分析电流变复合结构动特性与结构内在影响因素及外部工况条件之间的相互关系，为电流变智能材料在工程中的应用提供实践指导。为此全文围绕流变材料特性分析和流变性能测试，电流变材料特性参数识别以及分布式电流变材料自适应夹层结构动态测试和实验建模分析这几个方面展开。本文的研究工作得到了国家自然科学基金资助项目(19972054)的资助。这项研究在实验和理论上都取得一些新的成果，得到的结论对于电流变液夹层结构的设计和分析具有指导意义。 本文主要的研究工作和成果如下：1)对电流变学的发展现状，流变效应特征，应用原理及工程应用概况进行了综述，介绍了电流变材料及其自适应复合结构的理论研究现状并指出了存在的不足之处。 2)基于能量等效原理分析了几种常见的流变模型与粘弹性模型之间的等效参量变换，考察了各模型在不同外激励频率和激励幅值作用下的等效材料参数变化，并对各流变模型所体现的材料特性进行了对比。利用电极测试方法和流变仪对自行配制的电流变液材料分别进行了筛选和流变性能测试，得到了零场条件下电流变液的流变特性和粘弹特性参量。测试表明，配制的电流变液在零场情况下为“剪切变稀，，型悬浮液，具有Bingham流体的特性。 3)基于粘弹性阻尼夹层结构的动力学分析方法基础上对电流变材料夹层梁结构的动力学特性进行了理论和实验研究。推导和建立了流变体夹层梁结构动力学有限元模型，而后经进一步的实验、材料参数识别完成了电流变夹层梁结构的实验建模并进行了数值计算，分析了电流变体夹层梁结构在不同强度的外电场作用时的结构动态特性变化，揭示了不同封边材料及外激励作用对流变体夹层梁结构动力特性的作用和影响。研究表明，电流变液夹层梁的结构刚度和阻尼随着外加电场的增大而增大，其中以阻尼的增幅尤为明显；确定的电场作用下，随着激励幅值的增大，结构模态频率和模态阻尼下降，而且这种变化趋势随着场强的增大而变得更为明显；封边材料对于夹层结构动态特性有明显影响，不能简单地忽略，用于密封的材料宜与电流变体的材料特性相近或差异不大，这样既可以确保流变体夹层结构在电场作用下具有较宽的控制和调节范围，同时也有利于流变体复合结构设计目标的控制和实现。 4)利用ABAQUS软件建立了密封夹层板结构的动力学模型，采用第二章中得到的流变材料和封边材料模型对夹层板动力学特性进行了数值仿真。计算结果说明该模型能够较真实地反映电场作用下电流变液夹层板结构动力特性，计算结果与测试结果基本吻合。研究结果表明：借助ABAQUS软件强大的材料非线性分析平台，可以方便地将流变材料、封边材料等结构部件的复杂材料特性进行整合，提高了计算效率和分析精度；电流变夹层板结构动态特性对激励幅值变化的敏感度同时受外加场强和结构刚度的影响，场强增大，敏感度上升，刚度愈小，敏感度越大。 5)设计了电流变液夹层密封圆柱腔体声振响应实验，通过实验研究了电场控制下内部高频声激励作用时夹层圆柱腔体的振动响应特性及其外部声响应变化。声振实验结果显示，电流变效应对复合结构的振动在不同的频率段可产生抑制和放大的不同作用，说明在高频激励环境下，电流变复合结构仍具备较强的振动控制能力；同时，腔体外部的声压并未因电流变效应的作用发生明显改变，表明电流变效应对高频噪声没有明显控制效果。