(19)中华 人民共和国 国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202111573488.3 (22)申请日 2021.12.21 (71)申请人 华北电力大 学 地址 102206 北京市昌平区回龙观镇北农 路2号 申请人 华北电力大 学 （保定） (72)发明人 李琳　王亚琦　赵小军　 (74)专利代理 机构 北京高沃 律师事务所 1 1569 代理人 赵兴华 (51)Int.Cl. G06F 30/20(2020.01) G06F 111/10(2020.01) (54)发明名称 基于Preisach模型的磁致伸缩确定方法及 系统 (57)摘要 本发明涉及一种基于Preisach模型的磁致 伸缩确定方法及系统， 属于铁磁材料磁致伸缩特 性研究领域， 将动态条件下铁磁材料的总损耗分 解为磁滞损耗、 涡流损耗和剩余损耗， 并使用场 分离的方法得出动态条件下的总磁场强度计算 模型， 结合磁致伸缩本质模型建立了磁致伸缩模 型， 在实际应用时仅根据静态条件 下磁滞回线的 实验数据确定磁致伸缩， 避免了使用测量数据导 致计算偏 差的缺陷， 有效提高了动态磁致伸缩分 析的准确性。 权利要求书4页 说明书10页 附图2页 CN 114239299 A 2022.03.25 CN 114239299 A 1.一种基于Preisac h模型的磁致伸缩确定方法， 其特 征在于， 所述方法包括： 构建静态磁场强度模型； 基于损耗统计理论， 将动态条件下铁磁材料的总损耗分解为磁致损耗、 涡流损耗和剩 余损耗； 分别确定涡流损耗计算模型和剩余损耗计算模型； 根据涡流损耗计算模型和剩余损耗计算模型， 基于场分离理论， 确定动态总磁场强度 计算模型； 根据动态总磁场强度计算模型， 结合磁致伸缩本质模型和静态磁场强度模型， 确定动 态磁致伸缩模型； 所述动态磁致伸缩模型为磁致伸缩与磁感应强度和静态磁场强度的关系 模型； 获取待测铁磁材 料的磁感应强度； 根据待测铁磁材料的磁感应强度和待测铁磁材料的极限磁滞回线， 利用所述动态磁致 伸缩模型， 获得待测铁磁材 料的磁致伸缩。 2.根据权利 要求1所述的基于Preisach模型的磁致伸缩确定方法， 其特征在于， 所述静 态磁场强度模型为： 其中， Hhy为静态磁场强度， Ev(B0,b0)为以B0和b0为变量的Everett函数离散值， Ev(Bk, bk‑1)为以Bk和bk‑1为变量的Everett函数离散 值， Ev(Bk,bk)为以Bk和bk为变量的Everett函数 离散值， n(t)为等分点的数量， bk和bk‑1分别为一阶回转曲线上两个 不同点的磁感应强度， Bk 为一阶回转曲线回转 点的磁感应强度。 3.根据权利 要求2所述的基于Preisach模型的磁致伸缩确定方法， 其特征在于， 所述根 据动态总磁场 强度计算模型， 结合磁致伸缩本质模型和静态磁场 强度模型， 确定动态磁致 伸缩模型， 具体包括： 建立磁致伸缩本质模型为 其中， λ为磁致伸缩， λm为饱和壁 移磁化强度对应的磁致伸缩， Mm为饱和壁移磁化强度， M为壁移磁化强度， χ为阶跃函数， 根据动态总磁场强度计算模型， 结合磁致伸缩本质模型和静态磁场强度模型， 确定动 态磁致伸缩 模型为 其中， μ0为真空磁导率， B为磁感应强度， d为硅钢片厚度， ρ 为电阻率， β 为形状参数， γ为 系数， G为无量纲系数， w 为叠片宽度， H0为表征磁 体局部磁场分布的统计参数。权　利　要　求　书 1/4 页 2 CN 114239299 A 24.根据权利 要求3所述的基于Preisach模型的磁致伸缩确定方法， 其特征在于， 所述根 据待测铁磁材料的磁感应强度和待测铁磁材料的极限磁滞回线， 利用所述动态磁致伸缩模 型， 获得待测铁磁材 料的磁致伸缩， 具体包括： 根据待测铁磁材料的极限磁滞回线， 采用Preisach模型的求解方法， 计算所述动态磁 致伸缩模型中的静态磁场强度； 根据待测铁磁材料的磁感应强度和计算的静态磁场强度， 利用所述动态磁致伸缩模 型， 获得待测铁磁材 料的磁致伸缩。 5.根据权利 要求4所述的基于Preisach模型的磁致伸缩确定方法， 其特征在于， 所述根 据待测铁磁材料的极限磁滞回线， 采用Preisach模型的求解方法， 计算所述动态磁致伸缩 模型中的静态磁场强度， 具体包括： 生成待测铁磁材 料的极限磁滞回线的一阶回转曲线； 根据一阶回转曲线， 利用公式 获得多个离散的Ev erett 函数值； 其中， B(Hα)为极限磁滞回线上输入为磁场强度Hα时对应的磁感应强度， B(Hα,Hβ)为 以(Hα,B(Hα))为回转点时， 一阶回转曲线上输入为磁场强度Hβ时对应的磁感应强度， Ev(Hα, Hβ)为以磁场强度Hα， Hβ为变量的Everet t函数离散值； 根据多个离散的Everett函数值， 利用静态磁场强度模型， 获得所述动态磁致伸缩模型 中的静态磁场强度。 6.根据权利 要求5所述的基于Preisach模型的磁致伸缩确定方法， 其特征在于， 所述生 成待测铁磁材 料的极限磁滞回线的一阶回转曲线， 具体包括： 将极限磁滞回线的回转 点确定为 一阶回转曲线的回转 点； 等分回转点和饱和磁感应强度之间的磁感应强度区间， 获得多个等分点和每个等分点 对应的磁感应强度； 构建每个等分点的磁感应强度对应的极限磁滞回线上升支磁场强度和在一阶回转曲 线上磁场强度的差值模型为ΔH(x)＝ΔHrev·(1‑b)xe‑a(1‑x)+ΔHout(BP)·bxc； 其中， ΔH(x) 为等分点的磁感应强度对应的极限磁滞回线上升支磁场 强度和在一 阶回转曲线上磁场 强 度的差值， ΔHrev为一阶回转曲线回转点对应的极限磁滞回线水平宽度， ΔHrev＝Ha(BR)‑Hd (BR)， Ha(BR)、 Hd(BR)分别为回转点R对 应的极限磁滞回线上升支和下降支磁场强度， x为等分 点在一阶回转曲线中 的相对位置， ΔB为等分点P与正深度饱和点T之间磁感应强 度差值， ΔBrev为一阶回转曲线上回转点R与正深度饱和点T之间的垂直宽度， ΔBrev＝BT‑BR， BT为正深度饱和点T处磁感应强度； BR为回转点R处磁感应强度， ΔHout(BP)为BP对应的极限 磁滞回线水平 宽度， ΔHout(BP)＝Ha(BP)‑Hd(BP)， Ha(Bp)、 Hd(Bp)分别为等 分点P对应的极限磁 滞回线上升支和下降支磁场强度， a、 b、 c分别为第一、 第二、 第三 参数； 利用均方根逼近得 出所述差值模型中 a、 b、 c的最优值 为 其中， β为回转点R在一阶回转曲线中的相对权　利　要　求　书 2/4 页 3 CN 114239299 A 3