磁流变液是由微米级的磁性颗粒,表面活性剂和基载液组成的一种混合溶液。磁流变液在无磁场或弱磁场作用下具有流体的流动性,在强磁场作用下被磁化为类固体结构,具有明显的粘塑性性能。目前,在大密封间隙下,磁流体密封存在密封不严的问题,随密封间隙的增大,磁流体的耐压能力下降较大。在此基础上提出了磁流变液密封的研究。磁流变液密封除了具有磁流体密封的优点外,还具有适用于大密封间隙,密封耐压能力高、寿命长、加工制造简单等优点。磁流变液密封是依靠永磁体作为磁源,在导磁轴和极靴形成的微小密封间隙内产生较大的磁场梯度。在弱磁场作用下,磁流变液在极齿与轴构成的密封间隙内形成液体密封环,起到密封作用。在强磁场作用下,磁流变液中的磁性颗粒被磁化为类固体结构,磁流变液的屈服应力明显增大。在密封过程中,磁流变液的实际耐压能力除了需要考虑磁化压力的影响外,还需要考虑磁流变液的屈服应力。被磁化后的磁性颗粒沿磁场方向形成链状或网状的复杂骨架结构,在这些结构之间有微小孔隙的存在,构成孔隙之间的部分通道会相互连通。当密封介质到达这些孔隙结构处,将通过这些微小通道发生微量泄漏,引起密封腔中的压力下降。目前,对磁流变液密封的研究并未涉及到磁流变液密封过程中的压力变化及微泄漏问题。在强磁场作用下密封间隙内的磁流变液具有多孔介质的性质。在此基础上基于多孔介质理论,结合磁流变液在磁场作用下的应力可控性能、电磁学理论、密封原理和铁磁流体力学完善了磁流变液密封理论。实际应用中,影响磁流变液密封性能的因素主要有磁流变液的性能、密封间隙的大小和极齿的宽度等,综合考虑以上因素确定了磁流变液密封结构。目前市面上存在的磁流变液一般应用于阻尼、减振等设备,该磁流变液具有较大的沉降率,并不完全适用于磁流变液密封。因此首先对磁流变液进行了研制和性能表征。其次,采用有限元分析方法对磁流变液密封进行了磁场分析,得到了有无磁流变液存在、不同密封间隙、不同齿宽下的磁流变液密封结构的磁场分布规律,并计算得到了磁流变液密封过程中的理论耐压值。再次,采用ANSYS中的Fluent模块对强磁场作用下的具有不同孔隙率的磁流变液的密封性能进行数值分析,得到磁流变液密封腔及中间空气区域内的压力及泄漏速度随时间的变化规律。然后,对磁流变液密封进行实验研究,得到了不同初始压力、不同密封间隙、不同齿宽下的磁流变液密封的静密封和动密封性能。通过研究发现齿宽对磁流变液密封的影响较小。密封过程中随密封间隙及密封腔中初始压力的增大,密封腔中的压力下降速率逐渐增大。当密封腔中的压力不大于由磁场力引起的理论耐压值时,磁流变液密封腔中的压力随时间的延长而发生缓慢线性下降现象;随压力的增大,密封腔中的泄漏速率逐渐增大,中间空气区域内的压力先增大至最大后减小;当压力大于理论耐压值后密封腔及中间空气区域的压力随时间呈抛物线下降规律。最后,通过将理论与实验结果进行对比分析得到,将磁流变液密封简化为多孔介质模型可以较为合理地解释磁流变液的密封性能,为后续磁流变液密封的实际应用提供了一定的理论基础和实验基础。