B-H曲線 — CAE用語解説

B-H曲線（磁化曲線）は横軸を磁場Hの強さ（A/m）、縦軸を磁束密度B（T）にした非線形特性グラフで、材料の磁化特性の基本データだ。FEM磁場解析では材料定義にこのB-H曲線を入力することで、磁気飽和（Bがある値以上にならない）という非線形挙動を正確に再現できる。電磁鋼板の場合、B-H曲線は鋼板の圧延方向によって異なる（異方性）ことも多い。日本製鉄やJFEが鋼板グレードごとに詳細なB-Hデータを公開していて、JMAG・Ansys Maxwell・Fluxにそのまま入力できる。

B-H曲線は磁場Hを増加させていったときの初期磁化曲線で、ヒステリシス曲線はHを正負に交互に変化させたときのループ状の特性だ。ヒステリシスループの面積はエネルギー損失（ヒステリシス損）に対応する。FEMでの取り扱いは問題によって使い分ける：静磁場解析（DCでの動作点評価）なら初期B-H曲線で十分、AC周波数での損失計算にはヒステリシスループ（Preisachモデルや修正B-H ループ）が必要だ。モーターの鉄損を精度よく予測するには、Bertottiの損失分離モデル（ヒステリシス損Kh*f*Bm^2 + 渦電流損Ke*f^2*Bm^2*d^2）をB-Hデータと組み合わせて使うのが業界標準だよ。