[发明专利]一种考虑过渡特性的铁磁性板材磁滞回线建模方法

权利要求书

1.一种考虑过渡特性的铁磁性板材磁滞回线建模方法，其特征在于，利用玻尔兹曼函数或互补误差函数对磁滞模型的特征参数取值沿深度方向上的过渡规律进行描述，得到不同深度位置处的特征参数值，代入磁滞模型得到不同深度位置处材料的磁滞回线，通过分层处理和与已有的多层材料磁滞模型相结合，可以计算考虑过渡特性的铁磁性板材磁滞回线，具体步骤如下：

1)磁特性参数过渡规律描述；

假定铁磁性板材沿深度方向由表面的材料a逐渐过渡到材料b，两种材料或组分对应的磁滞模型特征参数集合分别为A和B，则在不同深度z处材料的特征参数取值C(z)，可以用玻尔兹曼函数或互补误差函数进行表达：

式中，x₀和T用于控制玻尔兹曼函数的中间值和过渡区最大斜率；

式中，λ₁和λ₂用于控制互补误差函数的中间值和过渡区宽度。

2)离散分层建模；

依据方程(1)或方程(2)绘制特征参数取值沿深度的分布曲线C(z)，并对分布曲线进行离散分段处理，将厚度为h的铁磁性板材分为m层，厚度为h_i的每层材料磁特性参数为对应分段曲线的平均值C_i，将其代入已有的磁滞模型，预测得到各单层材料的磁滞回线M_i＝f(H,C_i)，式中M为磁化强度，H为外加磁场，f(*)为磁滞方程；

3)板材的磁滞回线建模；

将各单层简化为其几何中心的点状磁荷，当离散分层的铁磁性板材置于外加交变磁场H_e，考虑层间耦合磁场和退磁场的影响，第i层材料内部磁场强度H_i为：

H_i＝H_a-N_iM_i-f(M_i-1,M_i+1) (3)

其中，N为退磁因子；f(M_i-1,M_i+1)为第i-1层板和第i+1层板在第i层板内形成的附加磁场强度，将各单层材料的内部磁场强度H_i代入磁滞方程f(*)，计算得到各单层材料内修正的磁化强度M_i，则多层材料的整体磁化强度M_e为各单层磁化强度M_i与其厚度h的加权和，表达式为：