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基于Jiles-Atherton理论的铁磁材料塑性变形磁化模型修正

刘清友 罗旭 朱海燕 韩一维 刘建勋

基于Jiles-Atherton理论的铁磁材料塑性变形磁化模型修正

刘清友, 罗旭, 朱海燕, 韩一维, 刘建勋
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  • Jiles-Atherton(J-A)模型在磁化建模领域应用广泛,但不同文献给出的J-A模型并不一致,致使采用不同表达式建立的塑性变形磁化模型存在多种版本,其正确性难以甄别.通过对无磁滞磁化方程、能量守恒方程和等效磁场强度方程的梳理与比较,发现原有模型中存在将磁化强度和无磁滞磁化强度混用、将不可逆磁化能量等效于全部的磁化能量、等效磁场强度中应力磁化项界定不清等问题.在此基础上,对上述方程进行了修正,推导了基于J-A模型的塑性变形磁化修正模型.将修正模型计算结果与原模型计算结果、相关文献中的试验结果进行对比,结果表明: 与原有计算模型相比,修正模型计算结果的饱和磁化强度和剩余磁化强度随塑性变形增加而减小,矫顽力随塑性变形增大而增大,达到饱和磁化强度时的外磁场强度随塑性变形增大而增大的趋势有所减弱,更符合试验结果,可更准确地反映塑性变形对材料磁化的影响.
      通信作者: 罗旭, 402585133@qq.com
    • 基金项目: 四川省科技计划重大项目(批准号:2015SZ0010)、四川省科技支撑计划(批准号:2013GZ0150)和四川省科技计划项目(批准号:2014GZ0121)资助的课题.
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    Li Z, Li Q M, Li C Y, Sun Q Q, Lou J 2011 Proc. Chin. Soc. Elect. Eng. 31 124 (in Chinese) [李贞, 李庆民, 李长云, 孙秋芹, 娄杰 2011 中国电机工程学报 31 124]

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    Sablik M J, Landgraf F J G, Paolo S Comparing grain size and dislocation density effects for hysteresis loops with the same maximum flux density in a magnetic hysteresis model https://wwwresearchgatenet /publication/265264412 [2017-03-08]

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    Iordache V E, Hug E, Buiron N 2003 Mat.Sci. Eng. A-Struct. 359 62

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出版历程
  • 收稿日期:  2016-10-10
  • 修回日期:  2017-03-10
  • 刊出日期:  2017-05-20

基于Jiles-Atherton理论的铁磁材料塑性变形磁化模型修正

  • 1. 西南石油大学机电工程学院, 成都 610500;
  • 2. 西华大学流体及动力机械教育部重点实验室, 成都 610039;
  • 3. 西南石油大学石油与天然气工程学院, 成都 610500
  • 通信作者: 罗旭, 402585133@qq.com
    基金项目: 

    四川省科技计划重大项目(批准号:2015SZ0010)、四川省科技支撑计划(批准号:2013GZ0150)和四川省科技计划项目(批准号:2014GZ0121)资助的课题.

摘要: Jiles-Atherton(J-A)模型在磁化建模领域应用广泛,但不同文献给出的J-A模型并不一致,致使采用不同表达式建立的塑性变形磁化模型存在多种版本,其正确性难以甄别.通过对无磁滞磁化方程、能量守恒方程和等效磁场强度方程的梳理与比较,发现原有模型中存在将磁化强度和无磁滞磁化强度混用、将不可逆磁化能量等效于全部的磁化能量、等效磁场强度中应力磁化项界定不清等问题.在此基础上,对上述方程进行了修正,推导了基于J-A模型的塑性变形磁化修正模型.将修正模型计算结果与原模型计算结果、相关文献中的试验结果进行对比,结果表明: 与原有计算模型相比,修正模型计算结果的饱和磁化强度和剩余磁化强度随塑性变形增加而减小,矫顽力随塑性变形增大而增大,达到饱和磁化强度时的外磁场强度随塑性变形增大而增大的趋势有所减弱,更符合试验结果,可更准确地反映塑性变形对材料磁化的影响.

English Abstract

参考文献 (23)

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