振动广泛存在于土木工程和机械工业中。结构所处环境的不同,对吸振器的要求也有所差异。因此,构建一种可满足多种工况的具有非线性特性的动力吸振器成为亟待解决的问题。本文以形状记忆合金(SMA)、光滑不连续(SD)振子和磁流变液(MRF)为基础,构建了一种具有非线性特性的变频变阻尼半主动式动力吸振器,并开展了优化设计,研究结果证明本文设计的吸振器可用于变截面梁、建筑物等多种工况的减振。主要内容如:推导了吸振器的最优同调和最优阻尼关系式,为开展动力吸振器的设计和参数优化分析提供了理论前提。为了明晰电流控制吸振器的频率和阻尼的内在机理,使其仅需改变电流强度就可适应多种外界环境,介绍了SMA和MRF的本构模型,为分析SMA弹簧和MRF给出了理论依据。基于SMA、SD振子和MRF,设计了一个具有非线性特性的变频变阻尼半主动式吸振器。该吸振器的变频变阻尼功能均可通过改变电流强度来实现。通过分析SMA弹簧的相关特性,并将其引入SD振子系统中,分析了温度对该系统中光滑参数、恢复力和刚度的影响。结合温度与电流的关系,说明了系统的固有频率和刚度可通过电流进行控制。讨论了MRF提供的阻尼和电流的关系式。建立了一个附加设计吸振器的变截面梁桥耦合系统。数值结果表明,通过改变电流强度,所设计的吸振器可以实现不同情况下的振动控制。针对本文提出的具有非线性特性的变频变阻尼半主动式吸振器,基于加速度的易测量性和实用性,提出了一个评价吸振器的新型力传递率指标。该指标对参数变化敏感且有可行性,有利于工程实际应用。为了体现所设计吸振器的适应能力,将变截面梁桥替换为建筑物结构,构建了一个附加吸振器的耦合系统,研究了新力传递率对系统参数的敏感性。用能量法与本文提出的评价方法进行对比,证明了新指标的可行性。对所设计的吸振器进行了两步优化,利用时间历程图、相图、庞加莱截面图和频谱图对主结构进行了时域动力学分析,分析结果显示主结构在较宽外激频率范围内达到了能量小且稳定的单周期或振幅小规律强的类单周期运动状态,说明了吸振器可以通过改变电流强度就可实现宽频减振性能,同时表明了两步优化的有效性。研究结果表明本文所设计的具有非线性特性的变频变阻尼半主动式动力吸振器仅需改变电流强度就可适应变截面梁桥或建筑物等多种工况。经过本文提出的两步参数优化设计,所设计的吸振器可在较宽频率范围内调节较少参数次数而取得较好的减振效果,为吸振器的优化设计提供了一种新方法。