磁流变弹性体及其振动控制应用综述

刘强 范吉庆 周强 韩伟 马晶

摘 要：磁流变弹性体是将磁性颗粒（微米级）分散到聚合物弹性体中制备而成的一种磁控智能材料，其不仅拥有颗粒增强复合材料的优异力学特性，还具备迅速、连续且可逆的磁控特性，在智能传感、电磁屏蔽及缓冲减振等领域具有广泛的前景。为了促进磁流变弹性体及其振动控制技术的发展，综述了磁流变弹性体的材料组成，制备方法。总结了磁流变弹性体在振动控制领域的应用现状及对应用前景进行了展望。

关键词：磁流变弹性体；材料组成；制备方法；振动控制

DOI：10.15938/j.jhust.2024.01.001

中图分类号： TB381  文献标志码： A

文章编号： 1007-2683（2024）01-0001-12

Research Progress of Magnetorheological Elastomers

and Their Vibration Control Applications

LIU Qiang1，2， FAN Jiqing1，2， ZHOU Qiang1，2， HAN Wei1，2， MA Jing1，2

（1Key Laboratory of Advanced Manufacturing and Intelligent Technology， Ministry of Education，Harbin University of Science and Technology， Harbin 150080;2The Lab of National and Local United Engineering for HighEfficiency Cutting & Tools， HarbinUniversity of Science and Technology， Harbin 150080）

Abstract：The magnetorheological elastomer is a magnetic control intelligent material that is prepared by the micron magnetic particles dispersed to the polymer elastomer， which not only has the excellent mechanical properties of the particle enhancement composite material， but also has the rapid， continuous and reversible magnetic control characteristics， which have broad application prospect in the field of buffer damping， intelligent sensing and electromagnetic shielding In order to promote the development of the magnetorheological elastomers and their vibration control technology， the materials of magnetorheological elastomers were reviewed， and the preparation methods were summarized The paper summarizes the research， application status and existing problems of magnetorheological elastomers in vibration control field At the same time， the propects of magnetorheological elastomers and their vibration control application are explored

Keywords：magnetorheological elastomer; material composition; preparation method; vibration control

0 引 言

由于材料学科的迅速发展，以智能材料为驱动的减振技术，为机械工程结构振动控制提供了新的研究方向。

上世纪50年代，Rabinow等［1］首次发现并研制了磁流变液及其应用装置，但磁流变液的磁性颗粒易沉降等问题制约了磁流变液的发展。随着材料学科的发展，磁流变材料的种类也逐渐丰富。目前，磁流变材料主要有磁流变液（magnetorheological fluid，MRF）、磁流变胶（magnetorheological gels，MRG）、磁流变塑性体（magnetorheological plastic，MRP）、磁流变泡沫（magnetorheological foam，MR foam）、磁流变弹性体（magnetorheological elastomers，MRE）等。

中国对磁流变材料的研究从上世纪90年代开始，国内多所高校相继开始了磁流变材料的研究。其中，中国科学技术大学、重庆大学、南京理工大学、清华大学、南京航空航天大学、上海交通大学、浙江大学、吉林大学、中国矿业大学等高校的科研团队都对MRE材料的制备和应用进行过系统的研究。

本文综述了近年来磁流变弹性体及其振动控制应用方面的最新研究﹐以期能够对机械工程领域MRE智能减振方面的研究和应用提供参考。

1 磁流变弹性体的研究进展

11 磁流变材料概述

智能材料，又称为敏感材料，是一种能感知外部刺激，并据此改变自身性能的新型功能材料。智能材料是继天然材料、合成高分子材料、人工设计材料之后的第四代材料，是现代信息技术渗透到材料科学学科的产物。

磁流变材料就是一种功能性复合材料，是智能材料的一种，一般是通过将软磁颗粒（纳米级）分散在不同的基体中并辅以添加剂（增塑剂、补强剂等）制备而成。由于其流变/力学性能可随外加磁场连续变化，具有响应速度快（毫秒级）、可逆性好的优点，磁流变材料在航空航天、建筑工程、振动控制、传感器等领域得到了广泛的应用与关注。

磁流变液是最早的磁流变材料，也是近年来开展研究比较迅速的材料。其主要是由磁性颗粒（纳米级或微米级）分散在油基或水基材料中制备而成的颗粒悬浮材料体系。在施加磁场时，磁流变液会从液态迅速地（毫秒级）转为类固态，其表面形态变化如图1所示［2］。去掉磁场时，其会由类固态迅速地转为液态。

MRF已经在工程中得到了广泛应用，尤其在精密零件加工、磁流变阻尼器、磁流变制动器等技术领域。但实际应用过程中仍然存在很多问题，如沉降稳定性、氧化性，腐蚀性等是MRF研究需要提升的性能，这对磁流变液的更广泛应用具有重要的意义。

磁流变胶（MRG）也是一种磁流变材料，其连续相是一种介于液体和弹性体之间的高分子材料，呈凝胶状。凝胶状基体对磁性颗粒束缚性不强，故在施加磁场时内部的磁性颗粒会迅速（毫秒级）成链，如图2所示。迄今为止其研究主要集中在基础材料研究阶段，在工程应用领域有待探索。

磁流变塑性体（MRP）是中国科学技术大学的智能材料与振动控制实验室在2011年报道的一种新型磁流变材料［3］，其实物如图3所示。这种磁流变材料的连续相是一种低分子量聚氨酯，一种由甲苯二异氰酸酯（TDI）和聚丙二醇（PPG-1000）合成的塑性体。由此制备的磁流变材料在室温下表现出塑性，所以将它命名为磁流变塑性体。

同样，与MRG类似，在施加磁场时，其磁性颗粒也会快速（毫秒量级）形成链状结构。但不同的是，磁流变塑性体的基体交联度高，这就决定了其基体对磁性颗粒的束缚性强。所以，撤去磁场后内部链状结构会继续保持。这种特性使MRP同时具备了磁流变液和磁流变弹性体的优点。

通常，根据常温下的物理形态，磁流变胶分为类液态磁流变胶和类固态磁流变胶，这两种状态分别对应磁流变液与磁流变塑性体。这也说明了在这三者之间没有绝对的界限去定义。

磁流变弹性体是磁流变材料大家族中最有发展前景的，在磁场作用下，其力学性能能够实时地控制且响应迅速。最早制备MRE的是日本的Shiga［4］，MRE的分散相是聚合物弹性体，这也决定了MRE在磁流变机理和工作状态上与其他磁流变材料的不同。MRE的磁性颗粒几乎在弹性体基体中不流动，即使磁场作用下颗粒或链状结构也几乎不移动。在磁场强度增强时，MRE内部的作用力会增强，即MRE的刚度会增强。

MRE的研究经过近30年的发展，国内外学者已经在材料制备、性能研究、机理探究和智能器件的应用等方面开展了大量研究。本文主要从材料制备和智能器件的应用两个方面对MRE进行介绍。

12 磁流变弹性体的制备材料

磁流变弹性体的主要组分是作为连续相的高分子聚合物基体、作为分散相的磁性颗粒以及改善材料特性的添加剂。所以，其材料制备的基本要求是在基体材料、磁性颗粒及添加剂的选择上。

1）基体材料

基体是磁流变弹性体的连续相，起着保护磁性颗粒及传递应力的作用。对基体材料的选择，学者们通常选择较软的橡胶基体，这样可以保证在MRE固化成型前，磁性颗粒可以在橡胶基中分散更均匀，形成有序的链状结构，以产生较大的磁致弹性模量。如天然橡胶［5］、硅橡胶［6］、聚氨酯橡胶［7］、顺丁橡胶［8］、多种橡胶混合基体［9］等。

硅橡胶具有耐高低温、耐老化、相容性好、绝缘性好等优异性能。已经在建筑行业、电子行业、模具行业等领域有着广泛的应用。由于硅橡胶制备工艺简单且质地较软的特性，目前在MRE的制备中应用也是最多的。但硅橡胶机械性能较差，不太适合较大变形的场合。天然橡胶机械性能好，但是磁流变效应较差。

聚氨酯橡胶具有突出的耐磨性能、缓冲减振性能，且耐高低温、抗氧化。应用聚氨酯基的MRE，兼备聚氨酯橡胶的优异性能。

2）磁性颗粒

磁性颗粒是MRE的分散相，选择合适的磁性颗粒以适应工程应用的需求是至关重要的。羰基铁粉是一种软磁材料，其微观结构如图4所示。具有高饱和磁化强度、低矫顽力和高稳定性的优点，适合用于MRE的制备。

大量研究表明，磁性颗粒的粒子直径大小、粒子的形状、粒子的体积分数、颗粒的改性等对MRE的性能有重要影响。Lokander等［10］研究颗粒的直径大小对MRE磁流变效应的影响。用不同粒径的羰基铁粉制备丁腈橡胶基MRE，试验结果发现，在一定的粒径范围内，MRE的磁流变效应会随着粒径的增大而变大。Yoon等［11］为了探究不同形状的磁性颗粒对MRE样品的力学性能的影响，制备了板状Sendust颗粒和球形CIP的MRE样品。试验结果发现，含有板状Sendust颗粒的MRE样品具有更高的剪切储能模量。Davis［12］发现颗粒含量体积为27%时，MRE的剪切模量能提高约一半，并发现羰基铁粉含量为80%时MRE的磁流变效应最强。周永福等［13］使用生物启发的多巴胺改性来改善羰基铁粉表面的功能，通过在颗粒表面引入聚多巴胺层来改进MRE的机械性能，结果表明MRE的拉伸强度和断裂伸长率都得到了改善。

磁性颗粒的属性对MRE性能的影响中，磁性粒子的直径对磁流变效应的影响较大。其分子机理可以解释为当粒径足够小时，其可以在橡胶基体内取向，但不能带动大分子链旋转，大分子链的构象未发生变化，故此时磁流变效应很弱；若粒子直径太大，受到大分子链的阻力也过大，磁性粒子旋转困难，也不会产生磁流变效应；只有粒径大小适中，才会有较强的磁流变效应产生［14］。

3）添加剂

添加剂用来改善MRE的特性，提高MRE的各项性能指标。由基体材料的性质所决定，添加剂的类型主要为固化剂、增强剂、促进剂和硫化剂等。

添加剂在原材料中占比并不高，但是却可以明显的提高MRE某些方面的性能。促进剂和硫化剂分别用来促进固化时间和固化混炼胶。增塑剂则是用来改善混炼加工过程，使基体内部分子的流动性得到提高，有利于磁性颗粒成链，从而改善磁流变性能。Wang等［15］使用硅油降低基体硫化前的粘度来改善基体和颗粒之间的结合能力，材料的磁流变性能和力学性能得到提高。

补强剂包括炭黑、碳化硅等，是添加剂的另一类，可以改善MRE的力学性能。Chen等［16］发现填充炭黑体积分数为7%的MRE，其静态力学性能和动态力学性能均得到提高。Yang等［17］发现使用碳化硅作为补强剂MRE的力学性能会提高。

13 磁流变弹性体的制备方法

1）模制法

目前，制备MRE采用的主流制备方法是模制法。制备工艺如图5。

制备过程一般分为无场制备和有场制备，相应的会制备出各向同性MRE和各向异性MRE；而在加有磁场的情况下制备所得的MRE具有更好的磁流变效应。

研究表明，在施加磁场条件下制备MRE时，橡胶基内部的磁性颗粒会按磁感线的方向排列，这个过程称为链化。固化成型后，MRE体积会增大。而无场条件下制备的MRE，在固化成型后它的体积几乎保持不变。

2）3D打印技术

3D打印的方法很新颖，但对于制造MRE有很大的挑战性。Krueger等［18］用干粉进行MRE的3D打印并不成功，但该工作为MRE的制备方法提供了新的思路，也为MRE的3D打印方法提供了很好的参考。基于以上，Bastola等［19］首次利用3D打印技术开发了一种新型MRE，证实了3D打印技术可用于制造微结构可控的MRE的可行性。使用3D打印机将可控体积的MRF逐层精准定位在弹性体基质内，可以克服使用干粉进行3D打印的缺陷，使得每一层都是由MRF和弹性体组成的复合结构。其样品如图6所示。

通过测试发现，挤出压力、初始高度和加料速度等参数对打印质量有明显的影响。这些打印参数改变，将可能克服在打印过程中可能会出现的MRF不连续、形状和尺寸不易控制﹑层厚不稳定等问题［20］。Bastola等［21］研究了MRF图形化和不同磁场方向对混合型MRE磁流变效应的效果。结果表明，3D打印MRE显示的磁流变效应取决于所施加磁场的方向以及打印的图案形状。进一步的，Bastola等［22］为了克服沉降和泄漏的发生，将MRF的体积分成较小的点。表明3D打印具有制造各种结构化点图案的能力。并且多材料3D打印可以在不施加磁场的情况下对弹性体基质内的MRF点或磁性颗粒的各种配置进行精确控制，即可在不加磁场条件下制备具有各向异性的MRE。

总的来说，国内使用3D打印技术对MRE进行制备的相关文献较少，而国外对此研究也不够全面。3D打印制备MRE还有很多需要探索，也有很多挑战性，制备程序的复杂、制备成本的高昂。到最终商业化生产，任重而道远。

2 磁流变弹性体振动控制应用综述

作为磁流变智能材料，磁流变弹性体兼备磁流变液和弹性体的特性。当磁流变弹性体受到外界磁场作用时，可以实现力学性能可控。基于此，在振动控制领域，磁流变弹性体被应用于调频式动力吸振器与隔振器的研发。本节主要对MRE的磁流变机理及两类器件的应用情况进行综述。

21 MRE的磁流变机理

目前对磁流变效应的解释为，磁流变效应的产生是由于被磁化的磁性颗粒之间的相互作用力。当磁性颗粒受到磁场作用时，在该作用方向，磁性颗粒的两端会产生极。所以，当两个磁性颗粒靠近时，会产生相互作用力，如图7所示。

基于以上理论，研究者们建立了两种理论模型：磁偶极子模型和连续场模型。

1）磁偶极子模型

Jolly等［23］假定磁性颗粒为理想的偶极子，考虑相邻磁性颗粒间的相互作用，并建立了磁偶极子模型。该模型在众多模型中认可度较高。

根据偶极子理论，相邻的两个偶极子的相互作用能为：

E=m2（1-cos3θ）4πμ1μ2r3=m2（1-3r20r20+x2）4πμ1μ2（r20+x2）32（1）

式中：μ1为基体的相对磁导率，m为颗粒的磁偶极距。

应力为：

σ=Uε=9∈2（4-ε2）J2P8μ1μ0r30（1+ε2）32（2）

式中：ε为应变，ε=θ=tanθ=xr0，U为单位体积能量，U=nE=3m2（ε2-2）J2P2π2μ1μ0r3d3（1+ε2）52。

磁化强度（单位体积的磁矩）为：

JP=mVI（3）

整理上式可得：

σ=d3ε（4-ε2）J2P8μ1μ0r30（1+ε2）72=ε（4-ε2）J2P8μ1μ0h3（1+ε2）72（4）

通过应力对应变求导，可计算出剪切模量。最终将理论计算数据与实验作对比，发现较为吻合。

但以上模型只考虑了相邻的两个磁偶极子间的相互影响，理论结果不够精确。

Shen等［24］考虑整条颗粒链上偶极子的相互作用，建立了更为精确的耦合模型。整条颗粒链上偶极子分布如图9所示。

通过将实验数据与理论计算数据进行对比，发现两者吻合精度比较高。证实了所建立的耦合模型的精确性。但是无论Jolly还是Shen所建立的磁偶极子模型都是将磁性颗粒假定为等间距排列的直链，但事实并非如此。针对该不足，思索等［25］结合磁性颗粒实际的分布，提出了卡方分布模型，并据此推导出弹性模量，该模型对磁流变效应的表征更加精确。高伟等［26］建立了表征斜链结构的MRE的力学性能理论模型，可以对MRE的力学性能做出预测。

通过众多位学者的研究，建立起了日渐成熟的磁偶极子模型，为MRE的磁流变机理研究提供理论基础。

2）连续场模型

连续场模型是基于非平衡热力学，用连续介质力学的相关理论建立的MRE的本构模型。

Han等［27］认为可以将MRE在磁场作用下的变形过程分为初始态、中间态和当前态这三种状态，如图10所示。用变形梯度张量F来表达变形过程。

变形的能量为：

W=WEQ（F，B）+WNEQ（Fe）（5）

式中：平衡态自由能为：

WEQ（F，B）=GEQ2F∶F+12μ（F·B）·（F·B）（6）

非平衡态自由能为： WNEQ（Fe）=GNEQ2Fe∶Fe

以第一类PK应力表示的本构关系为：

P=WF=GEQF+GNEQF·（FiT·Fi）-1（7）

且磁导率与微观结构和变形的关系为：

μ=［1-a（λ-1）b（λ-1）2］（8）

由上式，建立本构关系的弱解形式，并运用有限元理论进行求解。最终得出MRE在磁场下的变形模式，如图11所示。

上述学者从理论上推导了MRE的本构模型，但由于MRE力磁耦合的复杂性，所以要完全从理论上推导本构模型是存在一定困难的，且该类模型不具有普遍适用性，局限性较大。基于此，一些学者建立了半经验的本构模型。Varga等［28］对硅橡胶基磁流变弹性体（RTVMRE）的压缩性能进行了研究，结果表明当磁场与受力方向一致时，在颗粒链方向上的磁致模量最大。

宏观上来看，MRE的工作模式分为剪切模式和挤压模式，其依据是外加磁场方向和受力变形方向之间的关系。对于剪切模式，如图12（a），在该模式下其内部颗粒成链方向与外加磁场方向一致，受力变形方向与内部成链方向垂直，内部颗粒链受到剪切作用，因此称为剪切模式。而对于挤压模式，如图12（b），三个方向均一致，颗粒链受到挤压作用，因此称为挤压模式。

22 调频式动力吸振器

对动力吸振器的研究已有近120年的历史，从最初的传统被动式动力吸振器，发展到今天的智能吸振器，吸振技术正向着更加智能化的方向发展。

调频式动力吸振器是动力吸振器的一种，是利用磁流变弹性体作为变刚度原件对调频式动力吸振器进行设计［31］。

Ginder等［32］设计了第一个剪切模式的调频式动力吸振器。如图13所示，通过质量块上下移动来实现垂直振动。试验结果表明，调频范围为500Hz到610Hz。

但上述吸振器调频范围窄，磁场分布不均且磁场强度较弱，故MRE调频效果不佳，即减振性能差。龚兴龙等［33］在此基础上对调频式动力吸振器进行了改进，如图14所示。改进之处是在导磁骨架布置两个励磁线圈，以增强磁场强度。振子在振动过程中弹性体被剪切，通过改变励磁线圈中的电流来改变穿过弹性体的磁场，进而改变弹性体的剪切模量，实现对吸振器刚度的控制。结果表明，该吸振器移频范围较宽，吸振效果较好。

深孔镗削加工过程中，镗杆的振动制约深孔加工的质量与精度，因此在机械加工领域对减振镗杆的研究具有重要意义。笔者［34］提出一种适用于深孔加工的基于MRE的主动变刚度减振镗杆，其结构如图15所示。利用质量块、MRE和励磁线圈作为变刚度动力吸振器，MRE的工作模式为剪切模式，通过改变作用在MRE上外磁场的强度来控制变刚度动力吸振器的固有频率，从而实现动力吸振器频率对主系统的外界激励频率的跟踪。

对于挤压模式工作MRE结构简单、对安装精度要求不高，且承载能力较大，具有较高的工程应用价值。Sun等［33］设计了一种挤压模式工作的MRE吸振器，其结构如图16所示。实验结果表明，通电电流为0A-25A时，其固有频率变化为37Hz-67Hz，其移频特性较剪切式吸振器更好。但上述吸振器不是针对于某场景的，要实际工程应用还需结合具体应用场景做进一步的改进。

随着对磁流变弹性体材料的深入研究，调频式动力吸振器技术的进步，基于MRE的调频式动力吸振器在振动控制领域将具有更加广阔的应用前景。

23 磁流变弹性体隔振器

隔振是指通过相应的技术手段减小或阻断振源到被隔振对象之间的能量传递，进而减小被隔振对象振动响应的一种方式。隔振技术在工程中广泛应用，如精密仪器实验室通常会通过挖隔振沟来隔离外界环境的振动［34］，建筑物或桥梁会选择叠层橡胶隔振器来进行地震的隔振，精密仪器设备也会选取合适的微振动隔振器来隔振［35］。

隔振的基本原理如图17所示，m为负载质量，k为隔振元件的刚度，c为隔振元件的阻尼，F为施加于负载质量上的主动力，y（t）和x（t）分别为激励加速度和响应加速度。

|X|、|Y|分别表示激励加速度幅值和响应加速度幅值。则隔振系统的加速度传递率为

Y=|X||Y|（9）

简言之，隔振就是通过设置合适的k和c，或者施加合适的F来减小Y的过程。

MRE隔振器作为新一代的半主动式隔振器，具有结构简单、响应速度快、能耗小、可靠性强等优点。基于MRE优异的磁控力学性能，国内外学者开始对MRE隔振器的研究。MRE隔振器已经在桥梁工程、土木工程及海洋工程中有了应用。

1997年Ford公司［38］设计了一种汽车悬架轴衬，以MRE材料为变刚度单元，如图18所示。该轴衬由两个钢制同轴空心套筒组成，两套筒之间填充环形MRE，磁场由内套筒上缠绕的电磁线圈提供。试验结果表明，当线圈通入的电流为5A时，轴衬在轴向和径向上的阻尼与刚度都会增加25%。

廖国江［39］利用音圈电机模拟可变阻尼器设计了一种MRE隔振器，如图19所示。其中，4块MRE作为变刚度元件，工作于剪切模式下。基座、磁芯、导磁体和部分剪切板构成了C型导磁回路，三组励磁线圈提供可变磁场，装在安装平台与导磁体之间的音圈电机，根据基础与负载间的相对速度产生相应的控制力来模拟阻尼力。

大多数MRE隔振支座都是由叠层橡胶支座进化来的，使用MRE-钢片叠层结构，水平位移较大时，该结构使隔振器承受较大的竖向载荷。李延成等［40］使用MRE与钢片相交替的结构设计了用于建筑物的叠层MRE隔振器，如图20所示。该结构能够在保持低水平刚度的同时具有较大的纵向承载力，弥补了传统MRE隔振器纵向承载力不足的缺点。

类似的，Gu等［41］提出一种“智能”基础隔振策略，采用半主动磁流变弹性体（MRE）隔振器，MRE隔振支座如图21所示。

余淼等［42］设计了一种桥梁用MRE隔振器，如图22所示，其结构采用了李延成所设计的叠层MRE结构。为了提高纵向承载能力，在套筒与上盖板之间分布钢珠。

剪切式MRE隔振器水平刚度调节范围较大，但是在重力的作用下，存在竖向的预应变，竖向刚度调节范围会缩小，这限制了其应用。据此，杨春燕等［43］提出了剪压混合模式工作的MRE隔振器，结构如图23所示。试验结果表明剪压混合模式的MRE隔振器比剪切或压缩模式的隔振器性能更佳，且可以在宽频范围提高其隔振性能。该装置虽然实现了对水平和竖直2个方向的振动控制，但各方向变形的控制范围均有限制。

在此之后，Leng等［44］也设计了剪压模式MRE隔振器，如图24所示，通过数值模拟验证了该隔振器能减轻波浪荷载对海洋结构工程的振动。但实际海洋环境所受的载荷是变化的，该结构对振动控制的范围是局限的。

MRE隔振器通过改变励磁线圈电流的大小，来实时改变隔振器的刚度和阻尼，达到智能隔振的目的。然而，以上MRE隔振器均是刚度随电流的增加而增加，因此这种隔振器也叫正刚度隔振器。在不通电时，其初始刚度较小。为了保持隔振器的稳定性，即使在没有振动时也要保持通电状态。这就造成了电能的浪费，且长时间通电产生的热量对隔振器的散热也产生了难题。Yang J等［45］设计了一种负刚度MRE隔振器，其结构如图25所示。两片永磁铁为隔振器提供偏置磁场，线圈产生的磁场对偏置磁场一定程度上进行抵消（永磁铁产生的磁场与通电线圈磁场方向相反），使隔振器的刚度随着电流的增加而减小，实现了负刚度的目的。但磁场分布和不同类型激励下的隔振控制等问题作者都没有进行研究。

对于负刚度MRE隔振器，目前国内外研究都不够深入，不够全面，今后对负刚度隔振器进行全面系统的研究具有很高的工程应用价值。

隔振器的结构紧凑性制约着其实际工程应用，若减小线圈尺寸，则隔振器的结构可得到优化。据此，王奇等［46］设计了一种圆锥形MRE变刚度支座，如图26所示。该支座由上下两部分组成，其中，MRE作为变刚度元件，磁辄、连接板、铁芯、MRE-钢板叠层构成闭合磁路。支座的下半部分由橡胶-钢板叠层组成，作为被动元件与上半部分一起发生剪切变形，以增强支座水平方向的变形能力。该结构虽然紧凑，但变刚度支座的刚度变化范围及该支座是否能满足实际应用，作者并未深入的研究分析。

综上，目前已经设计出了多种适用于桥梁工程、土木工程及海洋工程等多种隔振器。但磁路设计、各种工况下磁场的稳定性及隔振器的尺寸等问题还需深入的优化。

3 结 论

磁流变材料的出现推动了智能材料的发展，为攻破工程应用问题提供了新的方法。但要做到实际工程应用，还需要解决很多技术问题。

1）磁流变弹性体的材料制备还没有一致的标准，学者们的研究不能有效的结合起来。众学者应在今后的研究中，逐步制定MRE材料制备标准。

2）普遍来看，MRE智能减振器件的设计实用性不够强，未能成熟的推广到工程应用中。在今后MRE智能减振器件的设计中，须将实用性考虑在内。

3）MRE材料和器件的研究未能有效的结合，两者的研究是相对“孤立”的。在面对具体的工作应用对象与工作环境，应该对材料特性与器件的结构参数协同进行优化与调节。即MRE材料研究应以MRE的应用作为导向，而MRE的应用研究应为MRE的材料研究提供反馈和需求。

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（编辑：温泽宇）

基金项目： 黑龙江省优秀青年基金（YQ2021E035）; 国家自然科学基金（51805122）; 黑龙江省博士后基金（LBH-Z18100）.

作者简介：范吉庆（1998—），男，硕士研究生;

周 强（1997—），男，硕士研究生.

通信作者：刘 强（1988—），男，博士，副教授，硕士研究生导师，Email：liuqianglink@163.com.