基于熱點(diǎn)火機(jī)理的脈沖激光點(diǎn)火建模及仿真

陳慧敏, 郭鵬宇, 劉承益, 楊旭

(1.北京理工大學(xué) 機(jī)電動(dòng)態(tài)控制重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室, 北京 100081; 2.北京理工大學(xué) 唐山研究院, 河北 唐山 063699)

0 引言

現(xiàn)代化戰(zhàn)爭(zhēng)中,電磁干擾的手段越來(lái)越多,傳統(tǒng)點(diǎn)火系統(tǒng)很容易在強(qiáng)電磁干擾環(huán)境下發(fā)生誤起爆,影響武器裝備的安全性。激光點(diǎn)火與傳統(tǒng)的點(diǎn)火方式相比,其最顯著的優(yōu)點(diǎn)是抗電磁干擾能力強(qiáng),可以很好地解決強(qiáng)電磁干擾下誤發(fā)火的問(wèn)題[1-3]。

激光點(diǎn)火按照實(shí)現(xiàn)方式大致可分為3種方式,即激光直接點(diǎn)火[4]、激光加熱與炸藥接觸的薄膜[5]和激光驅(qū)動(dòng)飛片點(diǎn)火[6]。激光點(diǎn)火系統(tǒng)中常用的激光器類型主要為固體激光器和半導(dǎo)體激光器[7-8]。相比于固體激光器,半導(dǎo)體激光器的體積小、質(zhì)量輕和激勵(lì)電源所需電壓低等優(yōu)點(diǎn),使其在激光直接點(diǎn)火中頗具應(yīng)用前景[9]。半導(dǎo)體激光器根據(jù)時(shí)域輸出特性可分為連續(xù)型和脈沖型,其中連續(xù)激光點(diǎn)火系統(tǒng)可以長(zhǎng)時(shí)間在恒定的功率下工作,但工作過(guò)程中會(huì)釋放出較大熱量,需要增加制冷系統(tǒng)對(duì)其降溫,不利于小型化;脈沖激光點(diǎn)火系統(tǒng)通過(guò)基準(zhǔn)脈沖信號(hào)控制儲(chǔ)能電容的充放電時(shí)間,使激光器在短時(shí)間內(nèi)釋放能量,可以有效避免連續(xù)激光器的不足。

為研究激光點(diǎn)火規(guī)律,更全面地了解激光點(diǎn)火特性,近年來(lái)國(guó)內(nèi)外學(xué)者開(kāi)展了大量的研究工作。文獻(xiàn)[10]運(yùn)用熱點(diǎn)火理論建立了Mg/PTEE的一維和二維固相點(diǎn)火模型,將點(diǎn)火模型分為惰性階段和自燃燒階段,得到了導(dǎo)熱系數(shù)、吸收系數(shù)和反射比對(duì)點(diǎn)火延遲時(shí)間的影響規(guī)律。文獻(xiàn)[11]通過(guò)對(duì)激光與固體推進(jìn)劑相互作用機(jī)理的深入分析,將其點(diǎn)火過(guò)程分為加熱、熱對(duì)流與化學(xué)反應(yīng)3個(gè)階段,建立了固體推進(jìn)劑激光點(diǎn)火模型并進(jìn)行了仿真研究。文獻(xiàn)[12]基于熱點(diǎn)火機(jī)理,以B/KNO3為點(diǎn)火藥建立了激光點(diǎn)火模型,獲得了激光功率、上升沿、光纖芯徑、藥劑密度和藥劑導(dǎo)熱系數(shù)等對(duì)激光點(diǎn)火延遲時(shí)間的影響規(guī)律。文獻(xiàn)[13]通過(guò)建立激光點(diǎn)火模型模擬了HMX與Al/CuO復(fù)合材料在激光輻照下的溫度變化,模型可以預(yù)測(cè)兩種成分之間的溫差,證明了復(fù)合材料在激光激勵(lì)下的反應(yīng)過(guò)程與熱激勵(lì)下的反應(yīng)過(guò)程一致性。文獻(xiàn)[14]通過(guò)AUTODYN仿真軟件模擬了激光起爆PETN燃燒轉(zhuǎn)爆轟的過(guò)程,采用流-固耦合算法分析起爆后炸藥與起爆器和鋼塊的作用過(guò)程,仿真得到了不同時(shí)刻的起爆器與鋼塊的變形情況以及炸藥的爆轟壓力曲線。

上述文獻(xiàn)都對(duì)激光與含能材料的作用過(guò)程進(jìn)行了深入的研究,但對(duì)于激光器輸出特性的分析較為簡(jiǎn)單,一般只簡(jiǎn)單采用恒定值表示激光器的功率輸出,然而不同激光器的工作介質(zhì)、激勵(lì)方式和發(fā)射功率等各不相同[15],不同工作類型的激光器輸出的激光功率并不能用單一的恒定功率表示,以脈沖激光點(diǎn)火系統(tǒng)為例,激光器的輸出功率是由儲(chǔ)能電容、回路電阻、脈沖寬度和供電電壓等多參數(shù)決定的,不同參數(shù)對(duì)應(yīng)的激光器輸出功率不同。

為了解決上述問(wèn)題,本文以脈沖激光器激勵(lì)電路原理和熱點(diǎn)火機(jī)理為基礎(chǔ),建立了脈沖激光點(diǎn)火模型,模型分為脈沖激光激勵(lì)階段和激光點(diǎn)火階段,以高氯酸[四氨·雙(5-硝基四唑)]合鈷(Ⅲ)(BNCP)作為起爆藥,探究不同電學(xué)參數(shù)對(duì)激光點(diǎn)火延遲時(shí)間的影響規(guī)律,并通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了仿真模型的有效性,為脈沖激光點(diǎn)火系統(tǒng)設(shè)計(jì)提供了一定的參考依據(jù)。

1 脈沖激光點(diǎn)火模型理論分析

為了更加全面地分析激光點(diǎn)火模型,將脈沖激光點(diǎn)火過(guò)程分為驅(qū)動(dòng)模塊激勵(lì)激光器發(fā)射激光的過(guò)程和激光與起爆藥相互作用兩個(gè)過(guò)程,即脈沖激光激勵(lì)階段和激光點(diǎn)火階段,結(jié)合相關(guān)理論分別建立模型。

1.1 脈沖激光激勵(lì)階段

脈沖激光激勵(lì)階段采用RLC充放電電路作為等效電路模型[16],如圖1所示,其中R1為充電限流電阻,R為回路電阻,C為儲(chǔ)能電容,L為回路總電感,S為開(kāi)關(guān),Signal為基準(zhǔn)信號(hào),DC為直流供電電壓,LD為半導(dǎo)體激光器。

圖1 RLC充放電等效電路模型

當(dāng)開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)時(shí),儲(chǔ)能電容C完成充電工作;當(dāng)開(kāi)關(guān)S閉合時(shí),回路電阻R、儲(chǔ)能電容C、回路電感L和半導(dǎo)體激光器LD組成放電回路,半導(dǎo)體激光器瞬間流過(guò)大電流,產(chǎn)生大功率的激光,經(jīng)光纖輸出作用于藥劑表面。采用基準(zhǔn)信號(hào)Signal的高低電平控制場(chǎng)效應(yīng)管的導(dǎo)通和截止,從而實(shí)現(xiàn)基準(zhǔn)信號(hào)對(duì)激光作用時(shí)間的控制。

當(dāng)脈沖激光激勵(lì)階段工作在放電狀態(tài)時(shí),其輸出電流i的計(jì)算公式為

(1)

式中:V為偏置電壓;L為回路電感;C為回路電容;R為回路電阻;t為放電時(shí)間。激光器輸出功率Po與前向電流i的關(guān)系式為

(2)

式中:η為電光效率;K為電光效率;ith為閾值電流;Pmax為激光器輸出最大峰值功率;imax為激光器輸入最大峰值電流。

激光器在作用過(guò)程中輸出能量E的關(guān)系式可以表示為

(3)

式中:τ為激光作用時(shí)間;δ為激光器輸出延遲時(shí)間。

1.2 激光點(diǎn)火階段

激光點(diǎn)火實(shí)質(zhì)上就是激光與含能材料的作用過(guò)程,模型基于固相模型進(jìn)行建模,將激光點(diǎn)火過(guò)程簡(jiǎn)化為加熱階段和快速放熱階段[17-19],即當(dāng)激光照射到起爆藥表面時(shí),除反射的部分能量外,其余能量被含能材料所吸收,吸收后轉(zhuǎn)化為熱能,達(dá)到一定溫度后發(fā)生燃燒、快速放熱。仿真建模過(guò)程中采用熱傳導(dǎo)理論對(duì)激光點(diǎn)火過(guò)程進(jìn)行分析,采用點(diǎn)火溫度來(lái)表征藥劑點(diǎn)火狀態(tài),當(dāng)起爆藥溫度達(dá)到點(diǎn)火溫度時(shí),認(rèn)為當(dāng)前時(shí)刻藥劑處于點(diǎn)火狀態(tài)。

起爆藥吸收激光能量后,一部分轉(zhuǎn)化為熱能,并向固體內(nèi)部傳播[20],熱傳導(dǎo)方程如式(4)所示:

(4)

式中:r和z分別表示類似于柱坐標(biāo)的坐標(biāo)值,r為距圓點(diǎn)的距離,z為距圓點(diǎn)的深度;其余各模型參數(shù)如表1所示。

表1 模型參數(shù)

P(r,t)的計(jì)算公式為

(5)

式中:P(t)為作用過(guò)程中的輸出功率;df為激光輸出時(shí)的光纖芯徑。

生成物的質(zhì)量分?jǐn)?shù)計(jì)算公式為

(6)

2 脈沖激光點(diǎn)火模型仿真及結(jié)果分析

2.1 脈沖激光激勵(lì)階段仿真及結(jié)果分析

根據(jù)1.1節(jié)脈沖激光激勵(lì)階段理論,利用電學(xué)仿真軟件PSpice建立仿真模型,實(shí)際電路中的電感主要來(lái)自于引腳封裝、過(guò)孔和走線所引起的寄生電感,一般為十幾納亨,仿真中固定電感L為15 nH,放電回路供電電壓DC選擇12 V,回路電阻R為 5 Ω,基準(zhǔn)信號(hào)Signal的脈沖寬度(即作用時(shí)間τ)為200 μs,設(shè)置仿真步長(zhǎng)為0.1 μs。為研究?jī)?chǔ)能電容對(duì)激光點(diǎn)火延遲時(shí)間的影響,儲(chǔ)能電容選擇電路設(shè)計(jì)中常見(jiàn)的8種電容數(shù)值,分別對(duì)其進(jìn)行仿真分析,得到圖2所示不同儲(chǔ)能電容下的激光器輸出功率曲線圖。

圖2 不同儲(chǔ)能電容對(duì)應(yīng)激光器輸出功率

由圖2可知:隨著電容的增大,激光器輸出的峰值功率變化不大,但輸出的平均功率逐漸增大;當(dāng)儲(chǔ)能電容為22 μF時(shí),輸出功率整體曲線快速上升,到最大功率后快速下降;當(dāng)儲(chǔ)能電容為1 000 μF時(shí),激光器輸出功率整體曲線基本保持不變,類似于矩形脈沖。分析可知,儲(chǔ)能電容增大后,電容存儲(chǔ)電荷量增多,增大流過(guò)激光器兩端電流的同時(shí)會(huì)增加放電回路的放電時(shí)間,放電時(shí)間超過(guò)200 μs后,放電回路斷開(kāi),儲(chǔ)能電容不再為激光器供電。

與上述部分類似,半導(dǎo)體激光器正向?qū)ê蟮膬?nèi)阻一般都很小,仿真中固定電感L為15 nH,儲(chǔ)能電容設(shè)置為1 000 μF,供電電壓DC選擇12 V,基準(zhǔn)信號(hào)Signal的脈沖寬度為200 μs,設(shè)置仿真步長(zhǎng)為0.1 μs。研究回路電阻對(duì)激光點(diǎn)火延遲時(shí)間的影響時(shí),將回路電阻設(shè)置為在5～10 Ω之間變化,分別代入仿真模型中分析,得到圖3所示不同回路電阻下對(duì)應(yīng)的激光器輸出功率曲線圖。

圖3 不同回路電阻對(duì)應(yīng)激光器輸出功率

由圖3可知,隨著電阻值的增加,激光器的輸出平均功率逐漸降低,且對(duì)比各阻值對(duì)應(yīng)的激光器輸出功率后發(fā)現(xiàn),電阻的增大對(duì)激光器的輸出功率曲線不會(huì)造成太大變化,但會(huì)導(dǎo)致峰值功率降低,當(dāng)阻值為5 Ω時(shí),單脈沖的峰值功率為7.86 W,當(dāng)阻值為10 Ω時(shí),峰值功率降低為4.66 W。

2.2 激光點(diǎn)火階段仿真及結(jié)果分析

為了使仿真模型更具有可靠性,通過(guò)有限元仿真軟件對(duì)脈沖激光點(diǎn)火模型中的激光點(diǎn)火階段進(jìn)行仿真研究。實(shí)際測(cè)試中,激光加熱時(shí)間要遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于燃燒時(shí)快速放熱時(shí)間,因此在仿真中將達(dá)到快速放熱階段所需時(shí)間作為激光點(diǎn)火延遲時(shí)間。

當(dāng)式(4)中的激光功率密度為P(r,t)時(shí),需要在脈沖激光激勵(lì)階段仿真過(guò)程中設(shè)置合適的步長(zhǎng),通過(guò)仿真得到不同時(shí)刻對(duì)應(yīng)的激光器輸出功率數(shù)據(jù),在激光點(diǎn)火階段的計(jì)算中,將數(shù)據(jù)導(dǎo)出并經(jīng)過(guò)整理后導(dǎo)入有限元仿真軟件中,激光功率密度函數(shù)中的功率參數(shù)采用不同步長(zhǎng)對(duì)應(yīng)時(shí)刻的激光器輸出功率表示。

半導(dǎo)體激光器發(fā)射激光光束在空間中呈高斯分布,通過(guò)光纖輻射到自由空間,為了驗(yàn)證激光器輸出光束建模仿真的準(zhǔn)確性,以尾纖芯徑100 μm的光纖耦合半導(dǎo)體激光器為仿真原型,模擬光纖輸出的功率密度分布,圖4為半導(dǎo)體激光器輸出的功率密度歸一化分布圖。由圖4可知,激光器輸出功率在激光光斑中心處最大,向四周逐漸減弱。

圖4 功率密度分布圖

脈沖激光點(diǎn)火模型采用二維軸對(duì)稱模型對(duì)圓柱形藥劑(以半徑3 mm、高2 mm為例)建模,在模型網(wǎng)格劃分中,需要在保證精度的前提下兼顧模型的計(jì)算速度,因此加大激光照射軸向部分的網(wǎng)格密度,并對(duì)起爆藥上表面的網(wǎng)格進(jìn)行細(xì)化,模型網(wǎng)格劃分如圖5所示。

圖5 模型網(wǎng)格劃分圖

設(shè)置初始溫度為300 K,設(shè)置合適的仿真時(shí)間和仿真步長(zhǎng)等參數(shù),對(duì)上述模型進(jìn)行瞬態(tài)分析,得到圖6所示激光照射起爆藥的溫升示意圖。從圖6中可知,起爆藥在激光照射過(guò)程中,溫度沿著材料的徑向和軸向從中心向四周溫度逐漸降低,且軸向的溫度上升速度要大于徑向的傳播速度。

圖6 溫升示意圖

根據(jù)文獻(xiàn)[21]可知,BNCP的起始分解溫度為524 K左右,因此在仿真分析中設(shè)定起爆藥達(dá)到 524 K 所需時(shí)間即為激光點(diǎn)火延遲時(shí)間,將2.1節(jié)得到的不同儲(chǔ)能電容和不同回路電阻對(duì)應(yīng)的輸出激光器輸出功率數(shù)據(jù)導(dǎo)入激光點(diǎn)火階段中,計(jì)算得到不同電學(xué)參數(shù)對(duì)應(yīng)的點(diǎn)火延遲時(shí)間曲線。

圖7為8個(gè)不同儲(chǔ)能電容值對(duì)應(yīng)的點(diǎn)火溫度變化曲線。由圖7可見(jiàn):溫度上升曲線總體呈先緩慢上升,當(dāng)達(dá)到起始分解溫度后起爆藥溫度急劇上升;隨著儲(chǔ)能電容值增加,點(diǎn)火延遲時(shí)間逐漸縮短,電容值從22 μF增加到220 μF時(shí),點(diǎn)火延遲時(shí)間縮短較快,但縮短趨勢(shì)逐漸減緩;當(dāng)電容值大于220 μF后,電容值的增加并不會(huì)對(duì)點(diǎn)火延遲時(shí)間產(chǎn)生太大影響。

圖7 不同儲(chǔ)能電容對(duì)應(yīng)的溫度變化曲線

結(jié)合圖2和圖7的仿真結(jié)果可知,當(dāng)其他參數(shù)不變的情況下,儲(chǔ)能電容的容值增大對(duì)峰值功率影響不大,但是會(huì)使功率曲線逐漸逼近于一個(gè)恒定的功率值,且在22～220 μF范圍內(nèi)時(shí),功率曲線隨著時(shí)間的延長(zhǎng)下降速率較快,大于220 μF后曲線的變化速率逐漸減小。根據(jù)式(3)和式(5)可知,起爆延遲時(shí)間與輻照起爆藥的激光功率密度密切相關(guān),激光器輸出功率的變化會(huì)影響功率密度,因此電容的容值在22～220 μF范圍內(nèi)對(duì)點(diǎn)火延遲時(shí)間的影響較大,超過(guò)220 μF后對(duì)點(diǎn)火延遲時(shí)間的影響較小。

與儲(chǔ)能電容的分析方法類似,將2.1節(jié)中激光器激勵(lì)模型中不同回路電阻對(duì)應(yīng)的激光器輸出功率數(shù)據(jù)導(dǎo)入激光點(diǎn)火階段中,作為激光點(diǎn)火階段中的激光輸出功率密度作為輸入?yún)?shù),得到不同回路電阻對(duì)應(yīng)的溫度變化曲線,仿真結(jié)果如圖8所示。由圖8可知,當(dāng)回路電阻從5 Ω增加到10 Ω時(shí),點(diǎn)火延遲時(shí)間隨著電阻的增加,點(diǎn)火延遲時(shí)間也從 45.9 μs 逐漸增加到78.3 μs。

圖8 不同回路電阻對(duì)應(yīng)的溫度變化曲線

結(jié)合圖3和圖8的仿真結(jié)果可知,回路電阻的增加使激光器輸出功率降低,從而降低了功率密度,最終導(dǎo)致點(diǎn)火延遲時(shí)間隨著回路電阻的增大而增加。

綜上所述,通過(guò)對(duì)脈沖激光點(diǎn)火模型的仿真,可以為脈沖激光激勵(lì)電路的硬件設(shè)計(jì)提供如下指導(dǎo):

1)合適的儲(chǔ)能電容數(shù)值可以大幅度縮短激光點(diǎn)火的延遲時(shí)間,根據(jù)圖7的仿真結(jié)果可知,選擇 220 μF 的儲(chǔ)能電容最佳,繼續(xù)增大電容容值對(duì)點(diǎn)火延遲時(shí)間的變化不明顯,且增大電容容值的同時(shí)會(huì)使電路的體積增大;

2)改變回路電阻的阻值可以調(diào)整激光器輸出峰值功率,同時(shí)合適的電阻參數(shù)可以通過(guò)分壓的作用保護(hù)激光器的輸出功率不超過(guò)額定功率,在此前提下,通過(guò)對(duì)器件和PCB布局布線等優(yōu)化方式可以減小放電回路中的雜散電阻,進(jìn)而縮短點(diǎn)火延遲時(shí)間。

3 實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證

為驗(yàn)證第2節(jié)模型的準(zhǔn)確性,搭建圖9所示脈沖激光點(diǎn)火測(cè)試平臺(tái),由脈沖激光光源模塊、起爆箱、起爆器、光電傳感器和示波器等組成(自研),其中脈沖激光點(diǎn)火系統(tǒng)由脈沖激光光源模塊和起爆器組成。其他參數(shù)保持不變的情況下,對(duì)不同儲(chǔ)能電容對(duì)應(yīng)的脈沖激光點(diǎn)火延遲時(shí)間進(jìn)行測(cè)試。

圖9 脈沖激光點(diǎn)火測(cè)試平臺(tái)組成圖

脈沖激光光源模塊主要由光纖耦合半導(dǎo)體激光器和脈沖激光激勵(lì)電路組成。測(cè)試時(shí),示波器其中一條通道采集脈沖激光激勵(lì)電路輸入激光器的信號(hào),將激光器輸出端通過(guò)光纖跳線與裝有起爆藥BNCP的起爆器輸入端連接,示波器另一條通道與起爆箱內(nèi)的光電傳感器連接,光電傳感器可以通過(guò)起爆后的亮度感應(yīng),轉(zhuǎn)換為電壓信號(hào),用于識(shí)別起爆時(shí)刻。通過(guò)示波器讀取兩通道上升沿的時(shí)間差,判斷激光點(diǎn)火的延遲時(shí)間。最后更換脈沖激光激勵(lì)電路中不同容量的儲(chǔ)能電容,分別測(cè)試不同儲(chǔ)能電容對(duì)應(yīng)的激光點(diǎn)火延遲時(shí)間,示波器采集波形結(jié)果如圖10所示。圖10中,黃色曲線為示波器采集到的脈沖激光激勵(lì)電路輸入激光器的電壓信號(hào),綠色曲線為光電傳感器輸出的電壓信號(hào),由曲線上升沿的時(shí)間差可以得出脈沖激光點(diǎn)火系統(tǒng)的點(diǎn)火延遲時(shí)間為86 μs。

圖10 示波器采集波形圖

繼續(xù)改變激光激勵(lì)電路中的儲(chǔ)能電容,分別測(cè)試在典型電容的容值下的點(diǎn)火延遲時(shí)間,并將上述測(cè)試結(jié)果與脈沖激光點(diǎn)火模型仿真數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比,結(jié)果如圖11所示。由圖11可知,隨著儲(chǔ)能電容的增大,點(diǎn)火延遲時(shí)間整體縮短,儲(chǔ)能電容繼續(xù)增大后,點(diǎn)火延遲時(shí)間幾乎保持不變,此仿真結(jié)果和實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)變化趨勢(shì)基本相同。實(shí)際測(cè)試過(guò)程中,在激光傳輸過(guò)程中會(huì)有能量損耗等因素,因此仿真中的點(diǎn)火延遲時(shí)間相比實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)會(huì)整體減小。

圖11 仿真與實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)對(duì)比結(jié)果

4 結(jié)論

為研究脈沖激光點(diǎn)火系統(tǒng)中電學(xué)參數(shù)對(duì)點(diǎn)火延遲時(shí)間的影響規(guī)律,本文建立了脈沖激光點(diǎn)火模型,研究了脈沖激光點(diǎn)火系統(tǒng)中儲(chǔ)能電容與回路電阻對(duì)點(diǎn)火延遲時(shí)間的影響規(guī)律,其中脈沖激光激勵(lì)階段,以RLC充放電回路為仿真依據(jù),將不同電學(xué)參數(shù)對(duì)應(yīng)的激光器輸出功率計(jì)算結(jié)果導(dǎo)入激光點(diǎn)火階段的計(jì)算模型中,求解得到激光點(diǎn)火延遲時(shí)間。最終通過(guò)改變脈沖激勵(lì)階段的儲(chǔ)能電容和回路電阻,得到不同電學(xué)參數(shù)對(duì)點(diǎn)火延遲時(shí)間的影響規(guī)律。得到主要結(jié)論如下:

1)儲(chǔ)能電容容值的增大,會(huì)增大激光器輸出平均功率,進(jìn)而使點(diǎn)火延遲時(shí)間縮短。儲(chǔ)能電容的容值在22～220 μF范圍內(nèi)變化時(shí),隨著電容容值的增大,點(diǎn)火延遲時(shí)間縮短較快;當(dāng)電容值在220～1 000 μF 區(qū)間變化時(shí),點(diǎn)火延遲時(shí)間不會(huì)隨著儲(chǔ)能電容的增大產(chǎn)生特別明顯的影響。

2)回路電阻阻值的增加,會(huì)降低激光器輸出峰值功率,最終導(dǎo)致點(diǎn)火延遲時(shí)間增加。從仿真結(jié)果可知,回路電阻阻值的增加與激光點(diǎn)火延遲時(shí)間大致呈線性關(guān)系,主要原因是激光器導(dǎo)通時(shí),回路電阻阻值的增加會(huì)對(duì)激光器分壓,使激光器輸出功率降低,從而導(dǎo)致點(diǎn)火延遲時(shí)間增大。

3)搭建了脈沖激光點(diǎn)火測(cè)試平臺(tái),實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了仿真模型中儲(chǔ)能電容容值改變對(duì)點(diǎn)火延遲時(shí)間的影響規(guī)律。受限于實(shí)驗(yàn)條件,實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證僅改變儲(chǔ)能電容驗(yàn)證模型的有效性。后續(xù)繼續(xù)測(cè)試電阻、電感等參數(shù),實(shí)現(xiàn)對(duì)模型全面驗(yàn)證并更好地優(yōu)化仿真模型。