崔新男，汪旭光,，王尹軍，陳志遠(yuǎn)

（1. 中國(guó)礦業(yè)大學(xué)（北京）力學(xué)與建筑工程學(xué)院，北京 100083；2. 礦冶科技集團(tuán)有限公司，北京 100160）

炸藥內(nèi)爆是巖石及混凝土等材料受載破壞的常見形式，其破壞機(jī)理為是：在爆炸產(chǎn)生的應(yīng)力波和高溫高壓氣體共同作用下，介質(zhì)內(nèi)部出現(xiàn)裂紋并向自由面擴(kuò)展，將介質(zhì)切割成塊。但對(duì)應(yīng)力波和高溫高壓氣體的作用分工研究較少，尤其是兩者共同作用下的裂紋擴(kuò)展機(jī)理尚不完全清楚。

裂紋擴(kuò)展過程作為斷裂力學(xué)的重要內(nèi)容，一直是學(xué)者們研究的重點(diǎn)，測(cè)量方法也很多，主要包括電測(cè)法、模擬法、紅外熱成像法和光測(cè)法等。電測(cè)法主要使用電阻式應(yīng)變片[1]和裂紋擴(kuò)展計(jì)（crack propagation gauge, CPG）[2]等傳感器，以金屬柵絲斷裂時(shí)刻作為裂紋發(fā)展到此的時(shí)間，從而得到裂紋的起裂、傳播、止裂時(shí)刻。模擬法則主要采用各種動(dòng)態(tài)分析軟件，如RFPA-dynamic[3-4]、LS-DYNA[5-6]、AUTODYN[7]、ABAQUS[8]等進(jìn)行數(shù)值試驗(yàn)，設(shè)定爆炸條件，模擬介質(zhì)的動(dòng)力響應(yīng)，由于模擬法具有不受試驗(yàn)條件限制，易設(shè)定爆破參數(shù)等優(yōu)勢(shì)，應(yīng)用較多。相關(guān)研究[9]表明，巖石材料受到?jīng)_擊致裂時(shí)，伴隨體積膨脹和斷裂，試件表面會(huì)發(fā)生能量耗散和溫度躍升，由溫度變化可得到裂紋發(fā)展過程。然而，由于缺乏相關(guān)理論研究，基于熱成像的方法研究較少。光測(cè)法包括激光裂紋成像傳感器[10]、動(dòng)態(tài)焦散線和數(shù)字圖像相關(guān)等方法。楊立云等[11]、楊仁樹等[12-13]用固體激光器取代多火花式點(diǎn)光源，用數(shù)碼高速相機(jī)代替膠片相機(jī)，設(shè)計(jì)了新型數(shù)字激光動(dòng)態(tài)焦散線測(cè)試系統(tǒng)，研究了多種爆破模式下裂紋擴(kuò)展及相互作用過程。數(shù)字圖像相關(guān)（digital image correlation，DIC）具有非接觸、全場(chǎng)變形及應(yīng)變測(cè)量等優(yōu)勢(shì)，在高速動(dòng)態(tài)過程研究中應(yīng)用較為廣泛。Siviour 等[14]，Zhang 等[15]、申海艇等[16]將DIC 方法應(yīng)用到SHPB 試驗(yàn)中，開展了基于DIC 技術(shù)的沖擊加載下巖石類材料動(dòng)態(tài)響應(yīng)研究，同時(shí)測(cè)得了裂紋擴(kuò)展速度；徐振洋等[17]應(yīng)用兩臺(tái)高速相機(jī)的DIC-3D 方法研究了炸藥外爆的聚能射流侵徹過程；楊立云等[18]應(yīng)用超高速攝影和DIC 技術(shù)分析了聚碳酸酯平板內(nèi)爆炸應(yīng)力波的傳播過程。模擬法雖然不受試驗(yàn)條件限制，可以迅速開展研究，但是在模擬分析過程中，需要對(duì)邊界條件和材料屬性進(jìn)行簡(jiǎn)化或近似，難以真實(shí)還原試驗(yàn)條件；應(yīng)變片及裂紋擴(kuò)展計(jì)受載后會(huì)破壞，不能測(cè)得裂紋擴(kuò)展全過程；近年來，隨著光學(xué)成像技術(shù)以及圖像處理技術(shù)的進(jìn)步，基于光學(xué)傳感器的光測(cè)法被越來越多地應(yīng)用到爆破裂紋擴(kuò)展過程研究當(dāng)中。

本文中應(yīng)用DIC 和數(shù)字圖像處理（digital image processing, DIP）技術(shù)，分析混凝土內(nèi)爆試驗(yàn)中表面裂紋在長(zhǎng)度和寬度方向的擴(kuò)展過程及表面變形場(chǎng)和應(yīng)變場(chǎng)的演化過程，討論應(yīng)力波和氣體對(duì)裂紋擴(kuò)展的分工作用，并分析斷裂過程區(qū)的發(fā)展過程。

1 裂紋擴(kuò)展測(cè)量方法

1.1 基于數(shù)字圖像處理技術(shù)的裂紋檢測(cè)算法

高清、高速相機(jī)的出現(xiàn)，為研究爆炸、沖擊等瞬態(tài)過程提供了有力工具，也使數(shù)字圖像處理技術(shù)得到了全面發(fā)展。采用千眼狼5KF20 高速攝影機(jī)、Nikon AF70-200 mm F/2.8 鏡頭采集圖像，遠(yuǎn)程快門觸發(fā)，拍攝的裂紋圖像如圖1(a)所示，應(yīng)用背景減除、圖像增強(qiáng)、邊緣檢測(cè)等處理方法，提出了一種新的混凝土表面裂紋檢測(cè)算法，裂紋檢測(cè)流程如下。

（1）背景減除

將起爆前拍攝圖像作為背景，裂紋發(fā)展過程圖像作為前景，由于散斑會(huì)干擾裂紋邊緣檢測(cè)，因此不能直接進(jìn)行邊緣檢測(cè)，將前景減除背景可消除散斑影響，如圖1(b)所示。

（2）圖像增強(qiáng)

采用室外自然光源照明，且?guī)瘦^高，圖像整體亮度較低，經(jīng)過背景減除后，雖獲得了裂紋對(duì)象，但其灰度特征不明顯，采用伽馬變換增加圖像對(duì)比度，其基本形式為：

式中： s 為輸出灰度值，α 為灰度縮放系數(shù)，r 為輸入灰度值，γ 為灰度輸入輸出曲線。當(dāng)γ＜1 時(shí)，拉伸灰度級(jí)較低的區(qū)域，壓縮灰度級(jí)較高的區(qū)域；當(dāng)γ＞1 時(shí)，則拉伸灰度級(jí)較高的區(qū)域，壓縮灰度級(jí)較低的區(qū)域。本文中γ 取值為0.6，增強(qiáng)后的裂紋特征圖像如圖1(c)所示。

（3）裂紋邊緣檢測(cè)

邊緣檢測(cè)的本質(zhì)是對(duì)圖像進(jìn)行濾波，通常的做法是求圖像一階或二階導(dǎo)數(shù)以突出圖像局部變化最明顯的部分，即邊緣。求一階導(dǎo)數(shù)常用Sobel 算子、Canny 算子等，求二階導(dǎo)數(shù)常用Laplacian 算子，本文中使用Canny 算子檢測(cè)到的裂紋邊緣如圖1(d)所示。

（4）臨近裂紋連接

將圖1(d)中檢測(cè)到的相近裂紋進(jìn)行連通，同時(shí)刪除非裂紋的噪點(diǎn)區(qū)域，方法為：對(duì)提取的邊緣進(jìn)行腐蝕、開閉等形態(tài)學(xué)操作，連通臨近裂紋，并刪除孤立對(duì)象，如圖1(d)中孤點(diǎn)為一爆破碎石。

（5）提取裂紋骨架

cki(k=1,2,···,m)

設(shè)在時(shí)刻ti(i=1, 2, ···, n)，第i 幀圖像中檢測(cè)的裂紋為 ，k 為裂紋數(shù)，裂紋擴(kuò)展速度可用下式計(jì)算：

圖 1 裂紋檢測(cè)過程Fig. 1 Crack detection process

1.2 基于數(shù)字圖像相關(guān)方法的全場(chǎng)變形測(cè)量

數(shù)字圖像相關(guān)方法的本質(zhì)是模板匹配。如果將受載變形前后圖像分別定義為參考圖像IR和匹配圖像IM，參考圖像中某點(diǎn)P0(x0,y0)變形后在x 和y 方向的位移分別為u 和v，那么P0在匹配圖像中的對(duì)應(yīng)點(diǎn)為P(x0+u,y0+v)。在參考圖像中以P0為中心建立大小為(2i+1)×(2j+1)的參考子區(qū)f(x,y)，在匹配圖像中建立同樣大小的匹配子區(qū)g(x+u,y+v)，使匹配子區(qū)在匹配圖像中滑動(dòng)，同時(shí)進(jìn)行相關(guān)運(yùn)算，計(jì)算相關(guān)系數(shù)Cf,g,u,v，當(dāng)相關(guān)系數(shù)取得極值時(shí)，點(diǎn)P 即為P0的對(duì)應(yīng)點(diǎn)，兩點(diǎn)坐標(biāo)差即為位移矢量(u,v)，此時(shí)位移為整像素精度，并采用曲面擬合法求解亞像素位移。采用零均值歸一化互相關(guān)（zero-based normalized cross correlation, ZNCC）函數(shù)計(jì)算相關(guān)系數(shù)，表示如下：

2 試 驗(yàn)

2.1 測(cè)試系統(tǒng)

測(cè)試系統(tǒng)由混凝土模型、爆破器材、圖像采集處理設(shè)備及噴漆、沖擊鉆、發(fā)電機(jī)等輔助材料組成，如圖2(a)所示。

混凝土表面裂紋擴(kuò)展過程以面內(nèi)位移為主，故采用單臺(tái)相機(jī)的二維DIC 方法，調(diào)節(jié)三腳架使相機(jī)視軸垂直被測(cè)表面，高度與被測(cè)表面高度一致，拍攝的爆破過程圖像如圖2(b)所示。

圖 2 混凝土表面裂紋擴(kuò)展試驗(yàn)系統(tǒng)Fig. 2 Experiment system for crack propagation of concrete surface

2.2 裝藥參數(shù)

模型采用商用混凝土澆筑而成，尺寸為40 cm×40 cm×30 cm，木制框架，自然養(yǎng)護(hù)28 d，經(jīng)測(cè)試其物理力學(xué)參數(shù)如表1 所示。

表 1 混凝土模型物理力學(xué)參數(shù)Table 1 The physical and mechanical parameters of the concrete model

爆破器材為8#導(dǎo)爆管雷管加2 g 黑索金，先將黑索金倒入內(nèi)徑10 mm、底部封堵的PVC 管中，再插入導(dǎo)爆管雷管，壓實(shí)，頂端用膠帶纏繞，總裝藥長(zhǎng)度約4 cm，裝藥量3 g。

使用沖擊鉆在模型頂面鉆炮孔，孔徑12 mm，孔深12 cm，爆破抵抗線約9.5 cm，炮孔距離被測(cè)面20 cm，如圖2(c)所示。為保證填塞質(zhì)量，先在孔口填入石英砂，再灌注502 膠水固結(jié)。被測(cè)表面噴涂散斑并描畫刻度尺以便于獲得像素與物理距離之間的比例。拍攝幀率為20 000 s?1，曝光時(shí)間為50 μs，拍攝時(shí)長(zhǎng)為3 s，分辨率為448×484，遠(yuǎn)程快門線觸發(fā)。

3 結(jié)果分析

3.1 起裂點(diǎn)分析

拍攝的裂紋擴(kuò)展過程如圖3 所示。起爆后0.50 ms 模型側(cè)面開始出現(xiàn)裂紋，起裂點(diǎn)位于模型上表面與側(cè)面棱線處，如圖3(b)所示；隨后裂紋進(jìn)一步擴(kuò)展，于1.75 ms 結(jié)束，如圖3(c)～(e)所示；長(zhǎng)度擴(kuò)展結(jié)束后轉(zhuǎn)而向?qū)挾葦U(kuò)張，最終于4.50 ms 結(jié)束，如圖3(f)所示。

圖 3 裂紋擴(kuò)展過程Fig. 3 Crack propagation progress

炸藥在混凝土內(nèi)部爆炸時(shí)，其作用過程分為三種模式[20]：一是在應(yīng)力波的作用下，混凝土內(nèi)部產(chǎn)生微裂隙，并使混凝土本身由于缺陷存在的原生裂隙擴(kuò)展；二是應(yīng)力波到達(dá)自由面后反射,引起自由面附近發(fā)生“剝落”；三是爆炸生成的氣體使原生裂隙和次生裂隙進(jìn)一步發(fā)展，并將介質(zhì)切割成塊?；谠摾碚?，并結(jié)合裝藥結(jié)構(gòu)，最小抵抗線約9.5 cm，側(cè)面抵抗線為20 cm，而棱線處抵抗線約22.1 cm，可知模型表面最初的裂紋應(yīng)形成于炮孔孔口處。側(cè)面起裂點(diǎn)沒有出現(xiàn)在側(cè)面而出現(xiàn)在棱線上，說明一旦形成貫通裂紋，該裂紋將成為主裂紋，或稱為“優(yōu)勢(shì)”裂紋，“優(yōu)勢(shì)”裂紋在表面擴(kuò)展速度極快，也將決定后續(xù)裂紋的趨向。

3.2 裂紋擴(kuò)展過程

3.2.1 長(zhǎng)度擴(kuò)展

應(yīng)用第1.1 節(jié)介紹的裂紋檢測(cè)算法依次對(duì)圖像序列進(jìn)行檢測(cè)，得到裂紋長(zhǎng)度擴(kuò)展過程如圖4 所示。由圖4 可知，裂紋長(zhǎng)度擴(kuò)展從0.50 ms開始，到1.75 ms 停止，期間最大速度225.95 m/s，平均速度122.27 m/s。依速度值將曲線劃為2 段，0.50～1.20 ms 為第1 段，裂紋擴(kuò)展速度始終大于平均值，起裂后速度躍升快，極值出現(xiàn)在0.60 ms，極值后有一定波動(dòng)，整體穩(wěn)定于較高水平，可稱為裂紋穩(wěn)定擴(kuò)展段，此間裂紋長(zhǎng)度為133.15 mm，達(dá)到總長(zhǎng)的83%；第2 段為1.20～1.75 ms，裂紋擴(kuò)展速度急劇衰減，推測(cè)此時(shí)應(yīng)力波作用已十分微弱，甚至已停止，只有爆炸氣體繼續(xù)推動(dòng)裂紋擴(kuò)展，最終裂紋長(zhǎng)度擴(kuò)展至159.92 mm 停止。黃家蓉等[21]、馮盼學(xué)等[22]測(cè)得內(nèi)爆條件下應(yīng)力波在混凝土中傳播的速度達(dá)103m/s 級(jí)，作用時(shí)間為幾十至幾百微秒，而側(cè)面裂紋起裂于0.5 ms，止裂于1.75 ms，可見，裂紋在長(zhǎng)度上的擴(kuò)展為應(yīng)力波和爆炸氣體共同作用的結(jié)果。

圖 4 裂紋長(zhǎng)度和擴(kuò)展速度曲線Fig. 4 Curves of crack length and propagation velocity

3.2.2 表面位移場(chǎng)及寬度擴(kuò)展過程

應(yīng)用第1.2 節(jié)介紹的數(shù)字圖像相關(guān)方法計(jì)算裂紋區(qū)域水平位移場(chǎng),如圖5 所示，橫縱坐標(biāo)分別為裂紋區(qū)域像素坐標(biāo)，位移單位為mm。

圖 5 水平位移場(chǎng)的演化過程Fig. 5 Evolution of horizontal displacement field

由圖5 可知，裂紋的擴(kuò)展過程是被測(cè)表面位移場(chǎng)由無序到有序不斷演化、并在裂紋區(qū)域不斷集中的過程。起爆后0.25 ms，表面位移普遍較小，左側(cè)為負(fù)值，極值為?0.041 mm，右側(cè)為正值，極值為0.052 mm，宏觀裂紋尚未形成，裂紋區(qū)域位移為0～0.025 mm；0.50 ms 時(shí)起裂點(diǎn)兩側(cè)位移增大，達(dá)到?0.052～0.126 mm；0.75～1.75 ms 為裂紋兩側(cè)位移逐漸增長(zhǎng)、裂紋長(zhǎng)度逐漸延伸的過程，長(zhǎng)度擴(kuò)展結(jié)束時(shí)，裂紋右側(cè)位移極值為0.318 mm，左側(cè)為?0.282 mm；1.75～4.50 ms 裂紋長(zhǎng)度基本不再增加，而轉(zhuǎn)向橫向（寬度）發(fā)展，裂紋寬度擴(kuò)展結(jié)束時(shí)，裂紋兩側(cè)位移極值分別為1.067 mm 和?0.523 mm。

傳統(tǒng)基于應(yīng)變片、焦散線和裂紋擴(kuò)展計(jì)（CPG）等的方法對(duì)裂紋長(zhǎng)度方向擴(kuò)展研究較多，而對(duì)裂紋在寬度方向的擴(kuò)展研究較少，為方便描述，本文中將裂紋長(zhǎng)度方向稱為擴(kuò)展，寬度方向稱為擴(kuò)張。

在起裂點(diǎn)左側(cè)和右側(cè)每隔10 pixel (8.9 mm)分別取5 對(duì)監(jiān)測(cè)點(diǎn)，記為CLi(i=1, 2, ···, 5)和CRi(i=1, 2, ···, 5)，則起裂點(diǎn)裂紋張開位移可用各監(jiān)測(cè)點(diǎn)相對(duì)位移表示：

以時(shí)間為橫軸，以裂紋張開寬度Wi為縱軸，裂紋擴(kuò)張曲線如圖6(a)所示。從起裂點(diǎn)開始，沿著裂紋擴(kuò)展方向，以5 pixel (4.45 mm)為步長(zhǎng)，以裂紋為中心，按照上述方法分別取監(jiān)測(cè)點(diǎn)，得到沿?cái)U(kuò)展方向的裂紋寬度曲線，如圖6(b)所示。

由圖6(a)可知，無論監(jiān)測(cè)點(diǎn)距離起裂點(diǎn)多遠(yuǎn)，其相對(duì)位移發(fā)展趨勢(shì)是一致的，裂紋擴(kuò)展停止后，橫向擴(kuò)張要持續(xù)更長(zhǎng)時(shí)間，可達(dá)4.5 ms，在裂紋發(fā)展的整個(gè)過程中，爆炸氣體均起到重要作用，但其對(duì)裂紋的擴(kuò)張作用更明顯。如前文所述，裂紋擴(kuò)展速度于1.20 ms 明顯下降，這是由于應(yīng)力波的作用微弱或已結(jié)束，但此時(shí)爆炸氣體的作用仍較強(qiáng)，其作用更主要表現(xiàn)為使裂紋進(jìn)一步張開，且能維持裂紋穩(wěn)定擴(kuò)張。隨著距裂紋中心距離的增大，各監(jiān)測(cè)點(diǎn)間的相對(duì)位移增大，監(jiān)測(cè)點(diǎn)W1最大相對(duì)位移1.01 mm，W2最大相對(duì)位移1.36 mm，W3、W4、W5最大相對(duì)位移較為接近，分別為1.59、1.55、1.54 mm。說明靠近裂紋近區(qū)介質(zhì)內(nèi)部受應(yīng)力波拉伸作用較強(qiáng)，表現(xiàn)為因孔隙、微裂隙等增大而變得“疏松”，此“疏松”區(qū)寬度可達(dá)5.34 cm，由圖5 中位移最大區(qū)域并非裂紋附近而是與裂紋有一段距離，同樣可以證實(shí)這種“疏松”區(qū)的存在。從第3 監(jiān)測(cè)點(diǎn)開始遠(yuǎn)離裂紋區(qū)域，介質(zhì)更多地表現(xiàn)為剛體位移，因此，以W3、W4、W5表示裂紋張開寬度是合適的。由圖6(b)可知，隨著裂紋長(zhǎng)度的增加，其張開寬度逐漸減小，起裂點(diǎn)附近寬度最大，可達(dá)1.59 mm，止點(diǎn)附近張開寬度最小，僅為0.4 mm。

圖 6 裂紋張開寬度隨時(shí)間和裂紋長(zhǎng)度的變化曲線Fig. 6 Curves of crack width with time and crack length

3.3 應(yīng)變場(chǎng)演化過程

最大主應(yīng)變場(chǎng)的演化過程如圖7 所示，其中，紅色表示應(yīng)變較大，由圖7 可知，裂紋區(qū)域始終存在應(yīng)變集中帶。在0.25 ms 時(shí)，宏觀裂紋尚未產(chǎn)生，但應(yīng)變已向裂紋區(qū)域集中；0.50 ms 時(shí)，未來的裂紋附近應(yīng)變集中帶已經(jīng)形成，起裂點(diǎn)附近最明顯，隨著宏觀裂紋的產(chǎn)生和擴(kuò)展，應(yīng)變集中帶越發(fā)明顯，1.75 ms 時(shí)，應(yīng)變集中帶的總體形態(tài)已經(jīng)確定；在1.75～4.50 ms，在裂紋附近應(yīng)變集中帶上，深色區(qū)域不斷擴(kuò)大，宏觀表現(xiàn)為此處裂紋正在擴(kuò)張。

圖 7 最大主應(yīng)變場(chǎng)的演化過程Fig. 7 Evolutionary process of maximum principle strain field

3.4 斷裂過程區(qū)分析

斷裂過程區(qū)（fracture process zone, FPZ）模型是Hillerborg 等[23]在研究混凝土斷裂過程中提出的，該模型認(rèn)為混凝土裂紋的擴(kuò)展以裂紋前端形成的微裂區(qū)為先導(dǎo)，此區(qū)域內(nèi)材料強(qiáng)度降低，但由于骨料和砂漿之間的互鎖效應(yīng)，仍能傳遞部分應(yīng)力，稱為黏聚力，其作用為抵抗裂紋張開，并使裂紋轉(zhuǎn)向。

FPZ 的觀測(cè)通常在帶有預(yù)制裂紋混凝土梁的三點(diǎn)彎曲試驗(yàn)中進(jìn)行，屬于準(zhǔn)靜態(tài)加載，對(duì)于動(dòng)態(tài)加載過程FPZ 的研究則較少。FPZ 尺寸的測(cè)量也逐步發(fā)展為以DIC 方法為主，結(jié)合聲發(fā)射（acoustic emission，AE）[24]測(cè)量、引伸計(jì)[25]等。FPZ 區(qū)域的界定不盡相同，有的以應(yīng)變作為界定標(biāo)準(zhǔn)，也有的以位移作為標(biāo)準(zhǔn)[26]。本文中以各幀中宏觀裂紋尖端為FPZ 起點(diǎn)，應(yīng)變集中帶作為FPZ 邊界，邊界應(yīng)變值取極限拉伸應(yīng)變100×10?6（文獻(xiàn)[27]中測(cè)得相似配比混凝土極限拉伸應(yīng)變?yōu)?80～120)×10?6），確定FPZ 的尺寸，如圖8 所示，圖中橫縱坐標(biāo)的單位為像素，裂紋尖端和FPZ 尖端坐標(biāo)也為像素，0.80 ms 后FPZ 已超出觀測(cè)范圍，結(jié)合圖7，計(jì)算各時(shí)刻FPZ 尺寸如表2 所示。

圖 8 斷裂過程區(qū)發(fā)展過程Fig. 8 Propagation of fracture zone

表 2 斷裂過程區(qū)尺寸Table 2 Sizes of fracture process zone

由表2 可知，除起裂時(shí)刻FPZ 寬度較小，為33.82 mm 外，其余時(shí)刻寬度變化不大，在47.17～52.51 mm之間，F(xiàn)PZ 長(zhǎng)度基本不變，為129.30～132.64 mm，約為混凝土骨料最大粒徑（15 mm）的8～9 倍。趙艷華等[28]的研究表明，斷裂過程區(qū)的尺寸與混凝土的配比、骨料粒徑等因素有關(guān)，為混凝土材料固有性質(zhì)，但也有研究表明，斷裂過程區(qū)還表現(xiàn)出與混凝土試件大小相關(guān)的尺寸效應(yīng)。

4 結(jié) 論

結(jié)合數(shù)字圖像相關(guān)方法和圖像處理等技術(shù)，研究了內(nèi)爆加載下混凝土表面裂紋擴(kuò)展規(guī)律。該技術(shù)可觀測(cè)裂紋的擴(kuò)展和擴(kuò)張效應(yīng)以及斷裂過程區(qū)的演化規(guī)律，同時(shí)提供裂紋變化的量化數(shù)據(jù)，是爆炸裂紋研究的有效方法。通過進(jìn)行混凝土內(nèi)爆試驗(yàn)，得到主要結(jié)論如下：

（1）側(cè)面裂紋起裂點(diǎn)位于側(cè)面與頂面交線上，擴(kuò)展平均速度為122.27 m/s，最大速度為225.95 m/s，裂紋總長(zhǎng)為159.92 mm，裂紋方向與炮孔軸線方向近似平行；

（2）裂紋長(zhǎng)度擴(kuò)展集中在起爆后0.50～1.75 ms 內(nèi)，為應(yīng)力波和爆炸氣體共同作用結(jié)果，擴(kuò)展停止后，裂紋主要進(jìn)行橫向擴(kuò)張，持續(xù)時(shí)間可達(dá)4.5 ms，主要?jiǎng)恿楸ㄉ傻臍怏w楔入裂紋內(nèi)，使模型被切割，最終裂紋最大張開寬度為1.59 mm；

（3）根據(jù)應(yīng)變場(chǎng)分析了爆破這種超動(dòng)態(tài)加載下混凝土斷裂過程區(qū)的演化規(guī)律，混凝土配比和骨料粒徑固定后，其斷裂過程區(qū)尺寸基本不變，其長(zhǎng)度約為骨料最大粒徑的8～9 倍；

（4）試驗(yàn)采用單藥包集中裝藥，且裝藥量較小，側(cè)面只產(chǎn)生了一條宏觀主裂紋，采用多藥包裝藥，并設(shè)計(jì)不同裝藥參數(shù)和布置形式，對(duì)于全面分析多條裂紋擴(kuò)展過程大有裨益；另外，電測(cè)法擅長(zhǎng)對(duì)應(yīng)力波的測(cè)量，光測(cè)法對(duì)裂紋動(dòng)態(tài)擴(kuò)展過程的測(cè)量更方便，將二者結(jié)合起來更有助于研究爆炸加載下介質(zhì)的響應(yīng)和應(yīng)力波傳播規(guī)律，這將是下一步工作的方向。