磁流变致动器具有高弹性、高响应速度以及较好的刚度可调性等优点,在柔性智能器件开发、仿生装备以及生物医疗等领域拥有广泛的应用前景。本文通过优化制备工艺获得合适的磁性微粒和聚合物基体结构,得到了具有优异磁控性能的磁流变致动器,从而实现了其力学性能与磁致动性能的提升,并通过数值建模阐明了磁流变致动器的变形机理。主要研究工作如下:1.利用溶胶-凝胶化方法,以明胶为包覆剂,氧化石墨烯（GO）或多壁碳纳米管（MWCNTs）为交联剂,分别制备出两种基于微米级羰基铁（CI）与纳米级Fe3O4粒子的核壳式双分散磁性微粒。然后对磁性微粒的微结构进行表征,并从磁化性能、流变性能、分散稳定性方面对磁性微粒的基本性能进行测试与对比,选择适合于磁流变致动器的磁性分散相。2.利用冷冻干燥工艺研制出一种基于多孔磁性海藻酸钠-明胶（AL-GE）类海绵基体的磁流变致动器,建立磁流变致动器的实验测试系统,给出磁流变致动器力学性能与磁致动性能评价方法;研究溶胶浓度、增塑剂等因素对磁致变形元件微观结构、粘度、硬度特性的影响,并对其影响机理进行分析。3.通过对磁致变形元件的拉伸、压缩与流变性能测试,分析明胶与磁性微粒含量对磁流变致动器结构力学性能的影响规律。利用搭建的测试系统研究在均匀磁场与梯度磁场作用下,磁流变致动器的磁响应性能,并通过分析不同明胶含量、磁性微粒含量、作用面积与测试位置对其磁致动性能的影响规律,确定磁流变致动器的最优工艺参数。4.分析磁感应强度、明胶含量、磁性微粒含量以及MWCNTs添加量等因素对磁流变致动器磁致电学性能的影响,给出磁流变致动器电阻特性的具体变化规律,并对其磁控电学性能的可重复性与恢复性进行测试,从而为实现磁流变致动器磁响应位移的实时检测和反馈控制奠定基础。5.提出改进的双组分格子Boltzmann方法在介观尺度上对磁致变形元件模型进行数值建模,并从力学角度分析磁性微粒的受力作用,从而模拟磁场作用下复合基体内部磁性微粒的流变行为、运动速度以及不同纳米Fe3O4微粒含量下双分散体系的微观结构演化过程,通过SEM对该模型的可靠性进行实验验证,在此基础之上阐明磁流变致动器的变形机理。