刘亚永， 李尧生， 徐鲁宁， 韩 立

(1. 中国科学院电工研究所， 北京 100190； 2. 中国科学院大学， 北京 100049;3. 电力设备电气绝缘国家重点实验室， 西安交通大学， 陕西 西安 710049)

1 引言

阻尼器是虚拟现实、摇操作、触觉显示以及吸能减振、缓冲冲击等领域的重要部件[1-3]。现有的阻尼器参数固定、不可调；而电流变阻尼器采用基于电流变液(ElectroRheological Fluids，ERF)的智能材料，由于其屈服应力可由外加电场调节的特性，使得其阻尼响应可以实现动态可调。现有的电流变阻尼器由于采用平板式电极结构，负载工作时的最高剪切速率较低，难以满足虚拟现实及缓冲冲击等负载运动速率较高领域的应用需求，因此需要进一步提高电流变阻尼器的这项指标[4-6]。

交指状电极结构(interdigital electrodes configuration)改变了电场分布形态，与只能提供与剪切方向相垂直的电场的传统平板电极相比，增加了与电流变液剪切方向相平行的电场分量，能够有效地提高电流变阻尼器工作时的最高剪切速率[6,7]。然而，交指状电极结构的几何尺寸(电极宽度、绝缘宽度)对其电场平行分量的影响规律尚不清楚，无法将交指状电极结构有效地应用于电流变阻尼器的设计。

电流变液是由微、纳米尺度的介电颗粒与绝缘液体按一定比例混合而成的复杂流体，当施加电场时，分散相颗粒极化后相互吸引，形成链柱状结构，使得电流变液体系中的粘度迅速增加，具有一定的屈服应力，响应时间为毫秒级，且过程连续可逆。这些特性，使其成为智能阻尼器的理想介质[8-11]。……