[发明专利]一种磁畴偏转模型建立方法及装置

说明书

本发明实施例公开了一种磁畴偏转模型建立方法及装置，用于解决原有的磁畴角度偏转模型能够较好描述载荷作用下材料的磁化特性，但模型对外在宏观特性的描述简单，求解过程复杂，且模型需要进行参数修正的技术问题。本发明实施例的一种磁畴偏转模型建立方法包括：S1：在预定的应力和磁场作用下，获取超磁致伸缩材料内单畴颗粒的预定的自由能公式；S2：通过预定的自由能公式获取预定的方向上的磁化强度公式；S3：对所述磁化强度公式分别进行对应力和磁场的偏导运算，获取对应的偏导函数；S4：将所述偏导函数代入预定的磁化密度增量公式中，获取预定的磁场增量值，获取磁化密度增量的计算结果。

技术领域

本发明涉及磁畴角度偏转模型领域，尤其涉及一种磁畴偏转模型建立方法及装置。

背景技术

超磁致伸缩材料具有复杂的机磁参数耦合特性，应力和磁场载荷作用下超磁致伸缩材料的机磁耦合特性可通过磁畴角度的偏转来进行研究。取超磁致伸缩材料内一单畴颗粒作为磁畴偏转模型(S-W模型)的研究对象。

应力和磁场载荷的作用将使得单畴颗粒内磁化强度M发生角度的偏转，进而影响超磁致伸缩材料的磁化特性。通过材料内单畴颗粒自由能非线性方程组极值问题的求解，可研究超磁致伸缩材料内磁畴角度偏转的规律，进而描述材料的磁化及机磁耦合特性。

发明内容

本发明实施例提供了一种磁畴偏转模型建立方法及装置，解决了原有的磁畴角度偏转模型能够较好描述载荷作用下材料的磁化特性，但模型对外在宏观特性的描述简单，求解过程复杂，且模型需要进行参数修正的技术问题。

本发明实施例提供的一种磁畴偏转模型建立方法，包括：

S1：在预定的应力和磁场作用下，获取超磁致伸缩材料内单畴颗粒的预定的自由能公式；

S2：通过预定的自由能公式获取预定的方向上的磁化强度公式；

S3：对所述磁化强度公式分别进行对应力和磁场的偏导运算，获取对应的偏导函数；

S4：将所述偏导函数代入预定的磁化密度增量公式中，获取预定的磁场增量值，获取磁化密度增量的计算结果。

优选地，预定的自由能公式为：

其中，H为磁场；Ms为饱和磁化强度；K₁和K₂为立方晶磁各向异性常数；σ为应力张量；λ₁₀₀和λ₁₁₁为磁致伸缩参数；为场方向；为应力方向，为磁化方向；μ₀为磁导率。

优选地，所述步骤S2具体包括：

通过预定的自由能公式获取磁化能公式、磁晶各向异性能公式、应力各向异性能公式，通过所述磁化能公式、所述磁晶各向异性能公式、所述应力各向异性能公式，获取预定的磁化强度矢量方向上的磁化强度公式：

其中，σ为预定的应力；H为预定的磁场；为预定的磁化强度矢量；为磁化方向；E_field为磁化能；E_an为磁晶各向异性能；E_σ为应力各向异性能；K为归一化常数；ω为电位分布参数。

优选地，预定的磁化密度增量公式为：

其中，ΔB,ΔH,Δσ分别为磁化密度增量，磁场增量和应力增量。

优选地，磁化密度等于磁化强度与相对磁导率的乘积。

本发明实施例中提供的一种磁畴偏转模型建立装置，包括：