1、月球蘊涵著豐富的礦藏資源，登月標志著一個國家可以利用其礦產和能源作為地球能源的補充，具有重要的經濟、科學、軍事、政治意義。登月機器人擔負著對月球進行考察、取樣、分析的重任，過大的著陸沖擊會對其造成嚴重破壞，甚至導致整個登月計劃的失敗，因此研究著陸緩沖技術是非常迫切和必要的。磁流變彈性體在磁場作用下能顯著改變其彈性模量，進而有效實現變剛度，其應用裝置具有無需密封、性能穩(wěn)定、響應迅速等特點，在需要進行剛度控制的振動系統中極具應用前景。利用磁

2、流變彈性體開發(fā)變剛度主動緩沖器，考察其減振性能與落地緩沖的效果，可為我國發(fā)展深空探測和先進著陸緩沖裝置提供理論探索和技術儲備。本文應用理論分析、機械設計、激振臺實驗和落地實驗的方法，對磁流變彈性體的力學性能特性、緩沖器結構特性以及實驗效果進行了研究。具體工作包括以下幾方面： (1)闡述了磁流變彈性體的磁致效應，引申出磁流變彈性體在減振緩沖中的應用；指出登月緩沖裝置的研究意義，論述了登月緩沖裝置的研究進展并指出主動著陸緩沖裝置是今

3、后的發(fā)展方向，提出本文的研究目的和研究內容。 (2)從磁流變彈性體顆粒鐵磁性和基體粘彈性分析其磁致特性；在偶極子和耦合場物理模型基礎上進行推導和修正，計算出與磁場有一定角度的斜鏈耦合場物理模型，揭示出磁致剪切模量與初始狀態(tài)時鏈與磁場方向的夾角和顆粒鏈的剪應變及顆粒間距成單調遞減關系；與外加磁場和顆粒磁化系數成單調遞增關系，與實驗結果相吻合。 (3)分析了磁流變彈性體緩沖器的工作模式，根據磁芯材料特性提出緩沖器的設計準則并

4、進行磁路設計計算，完成了剪切工作模式的緩沖器結構設計，加工了環(huán)式和三文治式兩種緩沖器原型樣品，通過振動實驗臺對兩種緩沖器性能進行了評價。 (4)提出兩種緩沖器性能的測試方法，并搭建了相應的測試系統；針對環(huán)式緩沖器進行了200～600HZ的減振實驗，其減振性能隨電流和頻率增加而增強，響應加速度信號和激勵加速度信號峰值衰減率可達0.321；對三文治式緩沖器分別進行了低頻與高頻激勵下的減振實驗，減振性能在滿足與頻率、電流關系的同時，還

5、發(fā)現其低頻初始減振閾值頻率在40HZ～50HZ之間，其高頻完全減振的閾值頻率為200HZ。 (5)提出落地緩沖實驗的測試方法與測試系統；進行了10cm與4cm兩種高度的跌落實驗，施加的勵磁電流增加，響應加速度信號峰值逐漸降低，說明緩沖器具有良好的可控性，在落地緩沖中控制效果顯著，并且得到4cm高度跌落時響應加速度信號與沖擊加速度信號峰值比為0.191；對實驗數據進行沖擊響應譜處理，同樣得到響應信號沖擊譜峰值隨著電流的增大而減小，