本文结合国家自然科学基金委员会重点资助项目的要求,开展了电工磁材料二维矢量磁滞特性的数值模拟问题相关的理论和应用研究,首先基于经典磁滞模型理论及磁化过程定义了单个矢量磁滞算子,然后结合多种经典磁滞模型和所定义的矢量磁滞算子建立了二维矢量磁滞模型,并分析了材料在不同激磁条件下的磁化过程,验证了模型的有效性与实用性,为研究磁性材料的空间张量磁特性奠定理论基础。主要研究内容如下:1、提出了基于经典Preisach模型和Stoner-Wohlfarth(S-W)模型的混合矢量磁滞模型建模方法;根据单畴单轴各向异性磁性粒子处于磁化稳定状态的条件,推导了磁性粒子磁化后产生的矢量磁场等势线方程,为二维矢量磁滞算子的定义奠定了理论基础。2、从磁能的角度定性分析了单个磁性粒子的磁化特性,借助于所推导的磁性粒子矢量场等势线建立了磁滞算子临界面方程,将磁滞算子定义为外加磁场平面内的一个封闭区域;提出了磁滞算子磁化方向的判定方法;讨论了考虑相互影响场对磁滞算子临界面方程的影响,并对所定义的磁滞算子进行了特性分析,验证了磁滞算子的有效性。3、通过各向异性材料和各向同性材料磁滞算子在交变磁化场和旋转磁化场中的磁化过程的计算分析,实现了单个磁滞算子在不同激磁条件下的磁滞特性数值模拟;系统分析了影响磁滞算子磁滞特性数值模拟效果的因素,并确定了描述磁滞算子在外加磁场平面内分布的密度函数。4、基于新型矢量磁滞算子建立了二维矢量磁滞模型,计算分析了由各向异性材料和各向同性材料的磁滞算子构成的磁滞模型在交变和旋转激磁条件下的磁化过程,初步实现了磁性材料矢量磁滞特性的数值模拟。5、针对软磁复合(SMC)材料建立了二维矢量磁滞模型,并模拟了SMC材料在正弦交变和圆形旋转激磁条件下的磁滞特性,将模拟结果与实验测量结果进行了对比分析,结果表明模型可以有效模拟中、低磁场条件下SMC材料的磁滞特性。