磁流变材料已经成为工程结构振动控制领域最具前途的一类智能材料,利用智能材料研制的减振控制装置对大型土木工程结构来说,以最大限度地减轻地震带来的灾害。剪切增稠流体(Shear thickening fluids,STFs)是一类功能流体,其流变特性可由剪切速率或速度控制,在此支持下可使得减震机构自适应,不过其定向控制目标还没有实现;而磁流变液(Magnetorheological Fluid,MRF)可以在外磁场作用下促进实现控制目的。因此,结合MRF和STF的优点,本文提出了一种新型的智能型材料——磁流变剪切增稠液(MR-STF),该材料具有MR效应和剪切增稠效应,可以作为一种正常的“速度控制”材料和没有磁场的“防故障”材料。研发既具有自适应、自增强特点,又具有自我调节功能的减振装置,将在重特大工程等领域具有极大的应用潜力。针对传统粘滞阻尼器工作频率单一,无法对不同激励频率都能有效控制的缺陷,本文从实际工程问题出发,研发了一种磁率控阶段式阻尼器,可适应不同振动激励频率的环境,并对研制的阻尼器进行了动态力学性能测试,建立了适用于该阻尼器的动态力学模型。本文的主要研究内容包括:(1)磁流变剪切增稠液的制备和测试。自行制备了阻尼器中用到的磁流变剪切增稠液,并测试了其动态力学性能,分析了在不同磁场强度的情况下,材料的粘度与剪切速率的关系,以及不同铁颗粒质量分数的材料的储能模量和耗能模量随着角频率的变化情况。(2)磁率控阶段式阻尼器的设计与力学模型研究。针对不同的地震工况,本文结合磁流变剪切增稠液,设计了一种新型磁率控阶段式阻尼器,从结构特点和技术指标等方面对阻尼器进行了分析,满足阻尼器的初步设计的要求,确定了阻尼器的基本结构参数,同时介绍了适用于磁率控阶段式阻尼器的力学模型理论。(3)磁率控阶段式阻尼器的有限元分析。采用ANSYS与ABAQUS软件分别从磁路和结构等方面对新型磁率控阶段式阻尼器进行了有限元仿真的可行性分析,最后确定了阻尼器的尺寸和最终设计参数,加工制作了足尺的磁率控阶段式阻尼器。(4)磁率控阶段式阻尼器的性能测试,并建立其动态力学模型。对所研制的阻尼器分别在不同的位移工况下进行了力学性能测试,将理论值与实验结果进行了对比分析,结果表明,与预期的设计目标基本一致,所运用的理论设计是相对可行的;同时根据磁率控阶段式阻尼器的动态特性曲线,建立了磁率控阶段式阻尼器的动态力学模型,最后对磁率控阶段式阻尼器的力学模型中的参数进行识别,数值模拟与实验的对比结果,能够充分明显地表现出滞后特性,空程现象以及碟形弹簧对阻尼力曲线的影响。