材料模型问题被称为当今国际电磁计算界的三大主流问题（材料模型、耦合和优化）之一。它包括两个方面的研究内容：一是研究介质材料电磁特性并给出合适的数学模型；二是研究考虑给定材料特性的场的分析方法。本论文研究了与铁磁材料电、磁特性有关的材料模型问题，主要内容如下： 具有直流偏磁时，铁磁材料的非线性磁化特性更趋复杂，这使得原有的磁场分析方法不再适用或有效，因此带来了如何数值模拟这样电磁系统的问题。本文提出了测量直流偏磁磁特性的双爱波斯坦方圈法并开发了测量装置；揭示了直流偏磁磁化现象；给出了直流偏磁磁化特性和损耗特性的描述方法；提出了相应的直流偏磁磁场及铁损耗的数值计算方法，并进行了验证。 与瞬态分析法和时间周期分析法相比，时谐分析法被认为是高效、实用的涡流场的分析方法。本文研究了将该方法引入非线性涡流分析的条件和铁磁材料等效磁化特性的获得方法。为模拟变截面铁心中的涡流分布，提出了各向异性电导率模型，并推证这样的模型不破坏有限元方程系数阵的对称性。 本文讨论了进行瞬态涡流分析时，铁磁材料磁化特性的选用问题。根据B_m-H_b和B_m-H_m曲线的物理意义，结合用矢量位A和标量位V描述的涡流方程，给出了应该用B_m-H_b曲线进行瞬态涡流分析的理由。 考虑磁滞特性的磁场数值分析的研究方兴未艾。本文研究了Jiles-Atherton磁滞模型及考虑磁滞特性的磁场M-B有限元分析方法，发现了其在处理材料特性上的局限性；为了解决此问题，提出了可考虑矢量磁滞特性的磁场直接分析方法。 铁磁材料磁化特性的测量对平均磁化模型和磁滞模型的建立非常重要。本文研究了电工钢片磁化特性的单片测量方法，并研制了双轭铁单片测量装置。 另外，本文对涡流分析中矢量位的唯一性问题进行了研究，详细推导了采用库仑规范罚函数法的A族和T族涡流方程、交界面条件、边界条件及Galerkin离散方程。