Page 113 - 《爆炸与冲击》2025年第9期
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第 45 卷 陶子豪，等： 爆破荷载作用下透明脆性材料的三维裂纹扩展行为 第 9 期
Ear-shaped Circular
cracks
arc crack Crack 6
Crack 3
Crack 2
Crack 1
Crack 4 Crack 7
Through Crack 5
fracture surface
(a) 3D morphology of the crack (b) Top view
Gas-driven
radial crack
Gas-driven
Initial point of radial crack Ear shaped radial crack
radial crack Scaly radial crack
propagation driven
by explosive gas
The crushing
zone formed by
the direct action
Axial crack of the blast wave
Distal radial crack
(c) Crack morphology of the specimen under explosion (d) Different crack morphologies
图 4 掏槽爆破的裂纹扩展形态
Fig. 4 Crack growth patterns of cut blasting
结合 3 段起爆的时序特征，第 2 段与第 3 段爆炸所激发的应力波在时间和空间上与第 1 段爆炸形成
的应力场发生耦合与干涉，这种多源应力波叠加作用直接影响局部应力集中区域的形成，从而控制了耳
形和匕首形裂纹的空间分布及其三维形貌演化。
2.3 CT 扫描和三维裂纹重建
利用 CT 扫描和三维重建技术，对爆破后试件内部的三维裂隙网络进行可视化、数字化处理，从而
直观分析爆后三维裂纹的破坏形态和破坏方式，便于对裂纹进行定量化处理。试验所采用的 X 射线源
CT 扫描系统如图 5 所示。扫描厚度为 0.2 mm，图像尺寸为 20 cm×20 cm。从 xOy、xOz 和 yOz 等 3 个面
对 模 型 进 行 扫 描 ， 如 图 6(a) 所 示 ， 每 个 方 向 得 到 1 000 张 原 始 CT 截 面 切 片 ， 如 图 6(b) 所 示 。 利 用
Avizo 软件对爆炸后的 PMMA 进行二值化处理，得到了内部裂隙的三维重建模型，如图 6(c) 所示。
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