深入理解磁流变阻尼器的3种工作模式
磁流变液（MRF）是一种新型的智能材料。之所以称之为智能材料，主要体现在其特性上，也是其中一些优越于电流变材料的一些属性。鉴于目前大多数的关于磁流变材料的应用都是与电流变材料（ER）相比较，在这里，我们只是简单的将MR与ER做对比。
一般应用MR做材料的应用主要是考虑到MR以下几个重要特征：
1、磁流变效应：这个也是MR应用的理论基础。具体来说就是磁流
变液的流动特性会随着所加磁场而变化。在未加磁场的时候，磁
流变液表现为液体状态，而一旦加入磁场，磁流变液中随机分布
的极化粒子沿磁场方向成链状或柱状结构，表现为固体状态，并
且一个变化的过程非常短暂（毫秒级）。而且由液体状态转变为
固体状态的过程是可逆的。一旦磁场消除，磁流变液又会回到液
体状态。
2、对杂质污染不敏感。磁流变液中可能会有的杂质（比如水）对磁
流变效应的影响不大。应用这个特点就能够对磁流变液进行广泛
的应用了。
3、磁流变液的相对工作温度范围相对比较大。一般来说，可能
在-40-150摄氏度之间。这个温度范围已经能满足很多应用的需
求。
4、使磁流变液工作的电压相对比较小。大概只要12-24V的电压。
在以上特征基础知识之上，下面说下基于磁流变液技术的阻尼器的常用3种工作模式，首先给出这三种模式的原理图，从左到右分别为流动模式（flow mode）、剪切模式（shear mode）和挤压模式（squeeze mode），这三种模式都是应用流体力学中的平板模型原理。
1、流动模式：所谓流动模式是指两极板固定不动，两极板之间充满
磁流变液，在垂直加载于两极板之间的磁场作用下，磁流变液的流变特性发生改变，从而使推动磁流变液流动的活塞所受的阻力发生变化，从而达到利用外加磁场控制阻尼力的目的。
2、剪切模式：所谓剪切模式则是指在工作过程中，两极板不固定而
是在不断的运动，这两个运动的极板之间充满磁流变液，在外加垂直磁场的作用下，磁流变液的流动特性发生变化，从而使推动极板运动的活塞所受的阻力发生变化，达到外加磁场控制阻尼力的目的。
3、挤压模式：挤压模式是在两极板之间充满磁流变液，磁流变液受
到两极板之间的挤压力而向四周流动，外加磁场作用与两极板之间的磁流变液而使磁流变液的流动特性发生变化，两极板的运动方向与所加磁场方向平行。
4、混合模式：混合模式是结合了模式与剪切两种模式。在汽车阻尼
器里面应用较多。
一般来说，应用于汽车上面的磁流变阻尼器不单独采用以上三种模式，而是采用流动模式和剪切模式相结合的方式，也就是通常所说的混合模式，这主要是考虑到汽车悬架阻尼器的行程比较大，而且在结构尺寸和结构强度上要求比较严格。但是也有分别使用基于以上三种模式的阻尼器。而挤压模式由于其行程比较小，主要应用于较小的仪器，如光学等方面。
具体基于以上几种模式的阻尼器的设计可以查阅相关文献。其中混合
模式不同于一般的流动模式的最根本区别在于活塞与缸体之前是否留有间隙。如果没有间隙的话，磁流变液在缸内只能做流动模式的运动；反之，则在活塞的运动过程中，除了有缸内的流动模式外，还有活塞与缸体的相对运动产生的剪切，即剪切模式。此时，磁流变液同时工作于流动模式和剪切模式，也就是混合模式。
