枪击钢化玻璃放射纹、放射末梢纹痕迹分析
梁 帅1 胡 萌1欧阳巍嘉2郭思磊3
（1 铁道警察学院刑事科学技术系 河南 郑州 450053；2 31056部队 北京 100035；3 冠县公安局 山东 聊城 252500）
摘 要： 针对枪击钢化玻璃破碎裂纹进行分析，确定射击方向、分析作用方式等。使用不同种类的枪支在相同的实验条件下，进行了一系列枪击钢化玻璃的实验，观察放射纹的形态、数量、位置，确定放射末梢纹的前沿形态反映。 通过实验，确定放射末梢纹的稳定存在性，射击弹头动能越高，放射纹数量越多，放射末梢纹纹线数量越多、密度越密、纹线越长；放射末梢纹前沿形态与枪支射击方向具有相关性。利用放射末梢纹的前沿形态确定射击方向，利用放射纹、放射末梢纹的数量确定枪支种类。
关键词： 钢化玻璃 放射纹 放射末梢纹
1 引言
在侦查、反恐防控、治安管理工作中，经常会遇见案件中钢化玻璃破碎问题，这就要求对钢化玻璃破碎裂纹进行分析，确定打击方向、分析作用方式等，为案件的侦破提供线索。在实际鉴定工作中，基层办案民警对玻璃破碎的认识和研究比较片面，不成系统，在现场勘查中，单纯利用表观特征分析作用方式、作用方向，玻璃破碎裂纹特征的利用率极低。因此，对枪击钢化玻璃破碎痕迹的分析具有现实意义。本文针对枪击钢化玻璃形成的放射纹、放射末梢纹的分析，以此确定射击速度、作用方式、作用距离、作用角度等是现实迫切的需要，具有广泛的应用前景。
2 国内外研究现状
2.1 国外研究现状
国外主要通过实验方法、解析方法和数值模拟方法对玻璃破碎问题进行研究。研究成果只是集中在研究玻璃的安全性、可靠性和玻璃毁伤效应等方面[1]。关于玻璃破碎裂纹分析和枪击钢化玻璃破碎裂纹特征则鲜有文献涉及此类的研究和探讨。
2.2 国内研究现状
孙冬、戴林等主要通过实验法制作普通玻璃破碎样本，分析击穿和切向裂纹与钢珠直径、抛射速度及玻璃厚度之间的相关性；分析击穿与形态特征之间的相关性[2]。初期设定700m/s、400 m/s 、300 m/s、100 m/s、70m/s 、50 m/s、30 m/s速度条件下进行模拟实验，统计裂纹特征，得出在枪击100m/s以上和抛击70m/s以下形成的玻璃破碎裂纹特征表象差异较大，易于区分，理论已经趋于成熟；并建立了不同客体、不同速度、不同厚度玻璃破碎裂纹的样本库；确定了不同厚度玻璃破碎裂纹的临界特征。
杨通、李磊通过实验对54式手枪、77式手枪、81式步枪弹着痕迹进行观察和分析，分析了这些枪支在平纹棉布、帆布、遮光布和绸缎上弹着痕迹的特征，以及纺织物弹孔痕迹与枪支种类之间的相关性[3]。
目前，研究主要集中于确定普通平板玻璃破碎裂纹的临界特征，为区分抛击和枪击普通平板玻璃提供数据支撑，分析确定不同客体射击速度与普通玻璃破碎裂纹的线性关系；对于钢化玻璃破碎裂纹与抛射物速度的研究仍缺乏系统性，特别是抛射物速度在 40～200m/s 范围内，射击钢化玻璃破碎裂纹形态变化规律的研究基本处于空白。
3 钢化玻璃的应力分布
钢化玻璃又称为安全玻璃，是通过物理或化学的方法，在玻璃表面形成压应力层，而内部为拉应力，钢化玻璃的应力分布（见图1），在玻璃厚度方向上呈抛物线型[4]。
图1 物理钢化玻璃的应力分布
当钢化玻璃承受弯曲负载时，钢化玻璃上层压应力逐渐增大，拉应力小，力的合成作用，在钢化玻璃中最大的拉应力不在钢化玻璃表面而移向钢化玻璃板中心[5]。钢化玻璃抗压强度比抗拉强度大很多倍，所以在同一的弯曲负载作用下，钢化玻璃并不会产生破裂。无论受到何种载荷作用，应力最集中的区域，最大拉应力超过钢化玻璃的屈服极限，裂纹就会扩展并导致钢化玻璃断裂。
4 实验材料与方法
4.1 实验材料
枪击钢化玻璃样本中闭合圆环区内部放射纹数量特征标示（见图12），黑色加粗虚线圆环绕过的纹线为闭合圆环区内部的放射纹，我们以黑色圆点处所在的放射纹为基点，以顺时针方向环绕黑色虚线圆环逐根查取放射纹线数量，统计不同动能区间转轮枪、小口径短弹步枪、64式手枪、小口径长弹步枪、92式手枪、54式手枪、79式冲锋枪、81式步枪枪击钢化玻璃样本的放射纹纹线数量，对纹线数量进行数据统计，在每种枪种的4组数据中选择高度相关的3组数据（见表2）。
温度是运输过程中的重要环境条件之一。采用低温流通措施对保持果蔬的新鲜度和品质以及降低运输损耗是十分重要的。根据国际制冷学会规定，要求温度低而运输时间超过6天的蔬菜，要与低温贮藏的室温相同。部分新鲜果蔬在低温运输中的推荐运输温度如表1所示。
德国联邦最高法院并不支持被告的这种抗辩，其理由是：假如这种情况下发生权利用尽，意味着专利权人在销售这类商品时，不能通过许可合同来实现其专利价值；而如果买方是从非专利权人处获得这一商品，专利权人就不受此限制。这样买方支付许可费的义务将仅仅取决于他从何处获得该商品[3]。
4.2 实验方法
小口径短弹步枪、转轮枪弹头动能＜10Nm，放射末梢纹数量较少，密度大，近似可以看作无放射末梢纹，全部扩展到钢化玻璃的边缘；小口径长弹步枪、64式手枪、92式手枪、54式手枪、79式冲锋枪、81式步枪弹头动能＞10Nm，这时枪击钢化玻璃产生放射末梢纹，其中小口径长弹步枪、64式手枪的弹头动能＜25Nm，形成的放射末梢纹数量较多、密度稀疏、纹线较短且规则；92式手枪、54式手枪、79式冲锋枪、81式步枪弹头动能≥50Nm，弹头动能较大，形成的放射末梢纹数量更多、密度细密、纹线较长且规则。
通过对不同枪支枪击钢化玻璃形成的放射末梢纹数量分析：不同枪种弹头动能不同，放射末梢纹特征也不同，随着枪击钢化玻璃的弹头动能增加，放射末梢纹纹线数量增多，密度越来越密，纹线长度越来越长。由此，我们可以依据枪击钢化玻璃形成的放射末梢纹的数量、密度、长度和形态，基本确定枪支弹头的大致动能区间，初步确定枪支种类。
枪击钢化玻璃时，以末梢纹前沿为裂纹源，钢化玻璃受内应力的作用，裂纹源开始扩展分叉，如果内拉应力大，原始裂纹将会继续扩展形成分支，并且延续到整块钢化玻璃4个边框形成放射纹，放射纹在放射末梢纹之外[7]。
表1 枪支的特征数据
5 实验结果与分析
当钢化玻璃受枪击冲击波载荷作用时，入射面形成圆环形径向张应力区，自由面则形成切向张应力区，由于力的合成作用以及玻璃微弱的弯曲变形，张应力区逐渐向自由面表面移动。当钢化玻璃受冲击发生变形加大，使得张应力区不断靠近玻璃自由面，当张应力区到达自由面后同枪支冲击作用所产生的张应力区结合超过玻璃断裂极限，这时玻璃就会破碎断裂。
本次实验所使用枪支的初速度及初始动能的枪支特征数据（见表1）。
5.1 不同枪支弹头动能与放射末梢纹数量的相关性分析
Comments on Oil Recovery Treatments……………CHEN Hualan, ZHOU Yan’gao(1·28)
对小口径短弹步枪、转轮枪、小口径长弹步枪、64式手枪、92式手枪、54式手枪、79式冲锋枪、81式步枪，枪击钢化玻璃中弹孔周围的放射末梢纹进行观察并统计分析，不同枪支枪击钢化玻璃放射末梢纹特征（见图2～9）。
图2 小口径短弹步枪
图3 转轮枪
图4 小口径长弹步枪
图5 64式手枪
图6 92式手枪
图7 54式手枪
图8 79式冲锋枪
图9 81式步枪
取同一批次表面应力基本一致的钢化玻璃若干，将透明贴膜贴在钢化玻璃上，制作钢化玻璃实验样本[6]108。使用不同种类枪支对同品牌、同工艺、同一批次的钢化玻璃在近距离条件下进行射击，制作不同枪种的枪击钢化玻璃样本。由于射击距离较近，空气介质对于枪弹阻力减速的作用可以忽略不计，所以假定弹头以初速度状态撞击玻璃，弹头动能为射击钢化玻璃的弹着初始动能。
该节主要对贵州民族学生和美式英语母语使用者/ɝ/的音位范畴进行比较，考察总体均值的差异和具体语言环境的差异。
5.2 枪支射击方向与放射末梢纹前沿形态的相关性分析
不同枪种枪击钢化玻璃时，放射末梢纹断口形态统一呈柱面，在弹孔附近的断面粗糙，并附有少量条状纹，而在前沿附近则是比较平滑的镜面。前沿处形态不受枪支射击动能的影响，具有规律性、方向性：前沿形态统一为入口侧长、出口侧短[9]，箭头方向即为射击方向（见图10）。
枪击钢化玻璃，钢化玻璃同时受机械载荷和冲击波载荷作用，在层裂形成的同时，可以形成十几到几十条末梢纹，放射末梢纹为弹头贯穿钢化玻璃时在弹孔四周分布的纹线[8]。
图10 放射末梢纹前沿形态与射击方向示意图
枪击钢化玻璃形成的放射末梢纹断口形态特征（见图11），通过观察放射末梢纹的前沿形态，来判断枪支作用玻璃的射击方向。放射末梢纹的前沿形态与玻璃厚度方向平行，此时前沿形态长的一侧为入口侧，前沿形态短的一侧为出口侧，射击方向由入口侧指向出口侧，故垂直指向纸面的方向为射击方向。
恩格斯主张站在辩证唯物主义和历史唯物主义的立场考察社会历史条件，进而对文学现象做出评价，并提出文学批评所依据的尺度和标准是“美学观点和历史观点”这一“非常高的，即最高的标准”[6]586。在笔者看来，所谓“历史的标准”不仅意味着在具体的历史情境中评价文学作品，而且意味着将文学作品置于文学发展历程中加以考察，唯有如此，才能发现作品在艺术上的独创之处，得出公允确当的结论。令人赞赏的是，尚继武非常重视在文学发展与变迁的历史中考察《聊斋志异》的叙事艺术，沿着三条“历史之线”分析论述相关问题。
由于枪击钢化玻璃形成的放射末梢纹比较细密，不像枪击普通平板玻璃时能够产生断面明显的放射末梢纹，故在涉枪案件中玻璃破碎痕迹的检验与鉴定中要细致观察放射末梢纹前沿形态的特征，根据放射末梢纹的前沿形态可以判断枪支的射击方向。
这一口连同假牙的茶水呛得我连声剧咳不止，咳得我都流出眼泪。我甚至想将假牙咳出来。但剧咳的结果假牙义无反顾地顺着我的喉咙滑了下去。一霎那间，我犹如置身于另外一个世界，胸腔被剧咳震动的有如针扎，牵扯的五脏六腹说不出有多难受，尤其是气息也一下子变短了，仿佛空气中的氧分子在这一刻都在有意地逃离我。
5.3 不同枪支弹头动能与放射纹数量的相关性分析
转轮枪，92式、64式、54式手枪，79式冲锋枪，81式步枪，小口径短弹步枪、小口径长弹步枪；300×300×5mm钢化玻璃，透明贴膜，喷雾器，钢化玻璃固定架；单反相机[6]108。
图11 放射末梢纹的断口形态特征图
图12 闭合圆环区内部放射纹数量特征标示
表2 闭合圆环区内部的放射纹条数数据统计
转轮枪枪弹弹头速度为200m/s，弹头动能为9.2Nm，其放射纹数量基本固定在83条左右；小口径短弹步枪枪弹弹头速度为210m/s，弹头动能为5.6Nm，其放射纹数量基本固定在84条左右；小口径长弹步枪枪弹弹头速度为310m/s，弹头动能为12.7Nm，其放射纹数量固定在98条左右；64式手枪枪弹弹头速度为305m/s，弹头动能为22.8Nm，其放射纹数量基本固定在102条左右；54式手枪枪弹弹头速度为420m/s，弹头动能为49.5m/s，其放射纹数量基本固定在105条左右；92式手枪枪弹弹头速度为350m/s，弹头动能为50Nm，其放射纹数量基本固定在106条左右；79式冲锋枪枪弹弹头速度为515m/s，弹头动能为74.4Nm，其放射纹数量基本固定在116条左右；81式步枪枪弹弹头速度为720m/s，弹头动能为209Nm，其放射纹数量基本固定在120条左右。
自主学习的研究始于上世纪50年代，是教育心理学的研究对象，到70年代，西方研究自主学习的代表人物Holec[2]认为，自主学习就是学习者在学习过程中“能够对自己的学习负责的一种能力，包括确立目标、自我监控和自我评价等”；Benson[3]则提出语言学习的自主性主要体现在以下三个方面：一种独立学习的行为和技能，一种指导自己学习的内在的心理活动，一种对自己学习内容的控制。
其中54式手枪与79式冲锋枪统一配用51式手枪弹，其枪支弹头是完全相同的，但是枪支弹头初始速度不同，所以枪支弹头动能也就不同。故放射纹的数量仅仅与枪支弹头动能相对应，由此可以建立枪支弹头动能与放射纹条数的相关性。54式手枪枪弹弹头动能为49.5Nm，其放射纹数量基本固定在105条左右；79式冲锋枪枪弹弹头动能为72.9Nm，其放射纹数量基本固定在116条左右。基于此，可以确定枪支弹头动能越大，放射纹数量越多。所以，我们可以假设放射纹的数量与弹头动能具有正相关的关系。
通过比对表格中的统计数据验证，小口径长弹步枪、64式手枪、92式手枪、54式手枪、79式冲锋枪、81式步枪弹头动能与放射纹数量符合上述规律：枪击钢化玻璃形成的放射纹数量与弹头动能具有正相关的关系。而对于转轮枪与小口径短弹步枪来说，产生的放射纹数量在动能变化区间内变动不大，基本固定在83～84条左右。
我们可以通过下面理论解释这一现象：枪支弹头冲击钢化玻璃时，冲击波的应力强度与弹头动能具有正相关的关系。弹头动能较低时，在弹孔四周形成的裂纹源基本相同，产生的放射纹数量在动能变化区间内变动不大；当弹头动能较大时，随着弹头动能变大，应力波的强度随之变大，产生的纵波振幅及驻波波幅变大，钢化玻璃的破坏更加严重，在弹孔四周形成的列裂纹源增加，从裂纹源沿着最大张应力的扩展放射纹条数增加。
通过枪支弹头动能与放射纹数量的相关性分析：当弹头动能较低时（10Nm以下），放射纹数量基本不变；当弹头动能较高时，弹头动能的变化，使钢化玻璃裂纹特征中的放射纹产生变化，枪击钢化玻璃形成的放射纹数量与弹头动能具有正相关的关系。由此根据玻璃破碎放射纹的纹线数量，确定发射枪支的弹头动能，更加精准确定发射枪支种类。
6 结论
本文研究总结枪击钢化玻璃放射纹、放射末梢纹形态和数量等特征，根据放射末梢纹的前沿形态确定枪支弹头的射击方向；依据枪击钢化玻璃形成的放射末梢纹的数量、密度和长度，基本确定枪支弹头的大致动能区间，初步确定枪支种类；根据放射纹的数量，基本确定发射枪支的弹头动能，更加精准确定发射枪支种类；为涉枪玻璃破碎案件中枪种的确定提供一种识别方法。
参考文献：
[1]曹凤霞.爆炸综合毁伤效应研究[D].南京:南京理工大学,2008:62.
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[4]陈佳.钢化玻璃安全性能的理论分析与实验研究[D].杭州:浙江大学,2014:11-12.
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Analysis on the Radiation Cracks and Fringe Radiation Cracks of Shooting Toughened Glass
LIANG Shuai1 HU Meng1 OUYANG Wei-jia2 GUO Si-lei3
(1 Forensic Science and Technology, Railway Police College, Henan Zhengzhou 450053;2 Army 31056, Beijing 100035; 3 Police Department of Guan County, Shandong Liaocheng 252500)
Abstract: It is required to analyze the broken glass, determine the direction of attack and analyze the mode of actionin various crime scenes. A series of experiments were conducted with different kinds of guns under the same experimental conditions to observe the shape, quantity and position of the radiation cracks and determine the re flection of the front shape of the fringe radiation cracks. The stable existence of the fringe radiation cracks was determined. With the kinetic energy of the bullet getting higher, the number of the fringe radiation cracks, the density and the longer the lines are shown. The shape of the front edge of the radiation cracks is related to the direction of the gun. The height of the kinetic energy of the bullet is associated with the number of the fringe radiation cracks. The firing direction can be determined by the front shape of the Radiation cracks, and the type of gun can be determined by the number of the radiation cracks and the fringe radiation cracks.
Key words: Toughened glass, Radiation cracks, Fringe radiation cracks
中图分类号： DF794.1
文献标识码： A
文章编号： 2095-7939（2019）05-0092-05
DOI： 10.14060/j.issn.2095-7939.2019.05.012
收稿日期： 2019-03-26
基金项目： 河南省高等学校重点科研项目（编号：20A580005）；国家重点研发计划重点专项（编号：2018YFC0823605）；中央高校基本科研业务经费项目（编号：2018TJJBKY015、2019TJJBKY009）；铁道警察学院2019年院级教改项目（编号：JY2019011）。
作者简介： 梁帅（1989-），男，山东泰安人，铁道警察学院刑事科学技术系讲师，主要从事痕迹检验与交通现场勘查研究。
（责任编辑：于 萍）
标签：钢化玻璃论文; 放射纹论文; 放射末梢纹论文; 铁道警察学院刑事科学技术系论文; 31056部队论文; 冠县公安局论文;