以铁氧体材料作为环形导磁回路,结合超磁致伸缩材料(GMM)的磁应变特性和光纤布拉格光栅(FBG)传感技术,设计一种结构简单GMM-FBG电流互感器,进行多物理场有限元仿真分析。通过计算导铁氧体磁回路中GMM上由电流引发的磁场及磁滞和涡流损耗随GMM部件特征几何尺寸的变化来进行静态和谐态磁场分析。根据模态分析理论,采用有限元力场方法对多种几何尺寸的GMM棒的固有谐振频率和动力学频响特性进行分析,揭示GMM的特征尺寸对其谐振频率的影响,并结合电磁场分析通过优化设计GMM结构来提高电流测试频率带宽和证明幅频响应的稳定性,避免GMM-FBG电流互感器在电流检测过程中发生共振。按照磁场与固体力学的多物理场耦合模拟方法,对铁氧体-GMM电流探测部件在中心直流电流激励下产生于GMM棒上的磁致应变进行稳态分析,模拟电流准静态上升过程中GMM棒体磁通和磁致伸缩的变化,证明GMM棒磁致伸缩产生的均匀应变场使实现充分且稳定磁致伸缩功能。通过电磁场-热场耦合有限元分析,研究温度变化导致的热应变和磁化抑制对GMM-FBG电流互感器的GMM磁致伸缩和FBG中心折射率的影响,分析GMM-FBG电流互感器调制的布拉格波长信号产生温度漂移特性机理。在磁路设计中采用软磁铁氧体作为高电阻导磁材料,避免了传统金属硅钢片产生涡流损耗,并且能够更有效地聚集测量电流产生的磁通,比硅钢片更有效的提高了注入GMM磁场强度,同时铁氧体饱和磁化后的剩余磁矩还足以为GMM提供偏置磁场,避免检测交变电流产生的双频现象。将磁路开口缝隙两侧的GMM顶端和铁氧体断口磁极分别设计成半球凸面和半球凹面形状,更有效地聚集磁通和减少漏磁,进一步增强GMM的磁通密度,从而提高GMM-FBG电流互感器的测量灵敏度。基于铁氧体导磁环-GMM棒组件的电磁场与力学响应特性分析提出了简单的GMM几何和导磁材料优化方案,并针对GMM性能曲线的温度偏移和热应变探讨了FBG布拉格波长温漂机理,为研制具有高灵敏度和稳定性的GMM-FBG电流互感器提供理论依据和实验指导。