摩擦磨损现象在工业生产中不可避免,其带来的损耗已经对人们的经济生活造成了巨大的损失。为此,学者们提出了不同的摩擦调控手段,如添加润滑剂等,并且取得了极大的进展。然而,传统的摩擦调控手段只能实现增大摩擦力或者减小摩擦力,无法做到在线的、可逆的实时调控。这在一定程度上阻碍了智能设备的发展。如何实现对摩擦的主动调控成为一个关键问题。磁敏橡胶因其具有良好的磁场可控特性,在磁场的作用下,其刚度、模量将发生改变,这为主动调控摩擦、减少器件的摩擦磨损、提高机械设备的使用寿命和工作效率提供了新的可能性。但对摩擦的在线调控研究还不够,目前仅停留在宏观的、整体的实验上,对表面微小结构,及其摩擦界面的研究还不够,缺乏深入的理论依据,制约了磁控摩擦的发展。因此,本文以磁敏橡胶为研究对象,针对其目前磁控摩擦的报道仅限于对实验现象的研究,并且在磁控摩擦领域忽视了表界面结构的重要性等问题,通过理论、仿真、实验的方式探究磁场作用下,磁敏橡胶表面结构的磁控摩擦特性,为磁敏橡胶可控摩擦提供工程化的指导。1.阐述了可控摩擦的背景与意义,综述了磁敏橡胶的背景与研究现状,简要说明了表面结构对摩擦的影响现状,详细总结了目前磁敏橡胶在磁控摩擦领域的国内外研究现状,指出了目前磁控摩擦存在的问题,提出了本文的主要研究内容。2.分析了磁场作用下影响磁敏橡胶磁控滑动摩擦的主要因素。讨论了表面结构参数对表面结构形貌的影响,通过赫兹接触理论分析了具有表面结构的磁敏橡胶单峰模型,结合磁偶极子理论与摩擦二项式对可能影响磁敏橡胶磁控摩擦特性的弹性模量进行了分析,而弹性模量与表面结构共同决定了接触刚度、接触面积,接触刚度将直接影响摩擦特性,制定了磁敏橡胶表面结构对磁控滑动摩擦特性的研究方案。3.构建了具有表面结构（不同幅值、不同波长正弦波）的磁敏橡胶有限元单峰接触模型,探究了幅值从0.5-3 mm,波长2-10 mm表面结构磁敏橡胶的接触刚度,剪切刚度进行了探究,仿真结果表明,相同的初始弹性模量下,接触刚度分别受结构参数中幅值与波长的影响,其中幅值越大,接触刚度越小,波长越大,接触刚度越大。而剪切刚度同时受到幅值与波长的耦合影响,其中在幅值较小时,剪切刚度随着波长的增大而增大,在幅值较大时,剪切刚度随着波长的增大反而减小。进一步,在不同的位置进行剪切受力仿真,得出相似的规律。建立了磁敏橡胶与摩擦配副的滑动摩擦模型,探究了磁场作用下的应力关系以及磁场对弹性模量的影响。结果表明,磁场与表面结构将会影响磁敏橡胶的摩擦特性。4.为了测试磁敏橡胶的单峰力学接触和多峰摩擦学性能,分别开展了单峰接触刚度实验和滑动摩擦实验。首先,制备了不同表面结构（不同幅值）的磁敏橡胶样品,在单峰实验中,通过触针式进行了磁场作用下的单峰实验。结果表明,随着表面结构参数中幅值的增大,其接触刚度将减小,剪切刚度呈现先增大后减小的趋势,这一规律与仿真吻合。进一步,为了观测表界面的结构对摩擦的影响变化,设计了可在线观测的磁控滑动摩擦实验台架,采用高清摄像机采集了摩擦的图像数据,并进行了实验数据分析。实验结果表明,随着表面结构参数幅值的增大,其摩擦系数将会减小,并且磁场也会使得其摩擦系数减小。在表面结构与200 m T磁场的双重调控下,摩擦系数可以由最初的1.00变化到0.59,变化率高达41%。通过图像进行原位观测,还发现,磁敏橡胶的粘滑现象与表面结构密切相关,幅值A=2,w=6磁场0 m T时,磁敏橡胶滑动摩擦过程中出现了粘滑现象,在50m T时,粘滑现象减弱,100 m T时,粘滑现象消失了,说明磁场可减少磁敏橡胶的磨损现象。