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静态工具痕迹形成的机理

作者:毕思特科技 来源:毕思特科技 浏览数:32 发布时间:2018-8-1 11:55:30

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静态工具痕迹形成的机理

工具痕迹的形成有多种表现形式,不论这种痕迹是动态还是静态的,都是犯罪行为人用某种工具破坏障碍物或目的物留下的痕迹。

工具痕迹是在工具、被破坏的客体、 作用力等三种因素的作用下,使客体产生局部形变而形成的。这三种因素的相互作用,都直接影响着被承受客体痕迹的变化质量。静态接触下形成凹陷类工具痕迹的机理、特征和质量及利用,侧重于木质客体上的痕迹的不同表现形志。

 相对不运动接触下形成的工具痕迹,称其静态工具痕迹。

 静态工痕反映工具接触部位的局部形态,主要可通过两种形式,一是静载荷,如撬压,夹持。二是冲击载荷,如敲打,砍切。在宏观方面看工痕赖以存在的客体,从材料不同角度讲,可把它分为各向同性,各向异性两个种类。如金属、玻璃、橡胶等均属各向同性,而木材则属各向异性材料。工具痕形成最根本的因素是在工具与客体的接触部位上所产生的变形,这种变形是产生在承受客体上的塑性变形或者断裂变形。任何固定材料都存有外载荷作用下出现德变形属性。当载荷不超过一定范围即弹性极限时,除掉载荷后,能完全消失的变形为弹性变形;而当载荷超过此范围后除掉载荷,是不能消失的,残留下来的那部分变形称为塑性变形。在此基础上,如载荷继续增加,达到一定数值时,材料即发生破坏。如果材料能抵抗外载荷破坏的最大极限,即为强度。

弹性的变形对于痕迹形成和特征的利用有着不利的影响,主要反映在卸载后,相当于弹性变形量的一部分变形要恢复。而对于木材来说,抗压弹性变形很小,即所谓木材是塑性很好的客体,弹性变形对于木材上痕迹的形成及质量的影响也很小。

木材受拉,受压时的应变曲线。在应力小于弹性极限时,出现的是弹性变形,应力应变曲线为斜直线,即两者成正比,当应力超过弹性极限时,发生的显明塑性变形,木材开始偏向应变弯曲,可见抗压的弹性极限远小于抗拉弹性极限。

从静态工具痕迹的定义方面可知,它的实质是工具于客体表面施加载荷,使客体表面产生局部受压凹陷变形,那么,静态工痕的形成可有两个大体的过程:

1 弹性变形过程

   工具与承受客体的接触部位是凸凹不平的,出现了凸点先接触客体,受力后,产生弹性变形。在弹性变形阶段过程中,几乎不有痕迹,但这是变形的基础,其必经之路。

2 塑性变形过程

  由于两者接触部位的不平,凸点对应的部位受力最大,变形最明显。当大的应力超过弹性极限时,凸点对应的部位便产生塑性变形,若此时撤掉外力作用,客体上就留下了工具凸点的造型形态。当工具整个作用在承受客体的面上时,则凸凹点反映出不同的形态痕迹。

  就木材客体被作用留痕来看:

木材是树木的次生木质部,主要细胞类别可分为轴向系统和径向系统。轴向系统由管状分子,木纤维,以及轴向薄壁组织细胞组成,而径向系统几乎全为薄壁组织细胞。轴向系统的管状分子,纤维等这些条状组织的数量,排列的疏密因树种及部位不同而异。木材的细胞壁是使木材具有一定重量和强度的物质基础,即细胞壁越厚,或纤维率越高,则材料的密度和强度就越高。

   木材结构特点决定了它的力学性质。木材是具有多孔性,层次性,非均匀质的各向异性材料。由于木料分子排列的方向性决定了其三个切面上的力学指数不同,同常,顺纹抗拉强度远大于横纹抗拉强度;顺纹抗压强度大于横纹抗压强度;顺纹抗剪强度却远小于横纹抗剪强度。

在发案现场上最常见的是在木材的弦切面上或经弦切面上有留痕。当痕迹形成时,木纤维的变形主要由有伸长,缩短,靠紧,错动及弯曲,折断等。木材弦切面上留痕实质上是横纹局部压缩。如此过程中,与工具接触的木纤维受到压应力,而周围木材纤维同时伴随受到拉伸和剪切的混合作用。

一般情况下,工具某一边楞先接触客体,且受力最大,变形也最大,痕迹对边楞上的特征反映也较好。工具边楞上的特征都是在使用中形成的豁口,磨损等。

一  工具边楞与木纤维平行,称为顺纹破坏。由于木材的顺纹抗剪强度很低,被压木纤维稍经塑性变形后,其工具接触的木纤维就与没有接触受工具作用的木纤维相互错动而脱离,形成痕壁,与工具边楞对应处形成痕止缘,工具作用面对应处的木纤维被压缩,形成痕底。

由单元体的变化分析,我们认识了痕壁形成的机理,即剪切力使木纤维相互错动形成了痕壁。同时也应受到,顺纹破坏时工具边楞上的缺损特征在痕迹中的反映不如横纹破坏时反映的好。首先,由于木纤维与工具边楞上缺损特征相对位置,即木纤维的张力作用,造成木质对特征的填充性差,特征反映条件差。其次,由于痕壁与痕底在痕止缘处的连续性差且常有木纤维能从痕壁上脱出,使特征反映差。

二  工具边楞与木纤维垂直,可称为横纹破坏。树木受生长环境,干湿度的影响,所造成的力学性能不同,有相对较韧,有的相对较脆。从办案实际看,应深刻认识到较韧和较脆木材在形成痕迹时的变形属性。如螺丝刀这类工具,当其边楞与客体接触受力不大时,形成与工具边楞对应的线形凹陷痕迹。随着作用力的加大,工具与客体的接触面积及客体的变形却增大。此时,工具施加了客体是一非均匀的分布力,工具边楞对应处的分布力强度最大,下陷变形也最大,变成了痕止缘。与工具接触受力的木纤维受力越大,产生的塑性凹陷变形和工具接触到的部位形态,反映的条件越好。由于横纹抗剪强度较大,所以,当整体凹陷变形在一定范围时,不与工具接触的,或接近工具边楞的木纤维不会被破坏,而形成连续变形最大及未变形间的过度区域。在这区域的木纤维一方面产生伸拉塑性变形,另一方面,木纤维受力的作用而靠拢下陷变形。如果工具的作用加大,那么木纤维则继续下陷,而过度区的木纤维的将被拉断,呈现一条总趋势平行于痕止缘,且与痕止缘有一定距离的断离带。

  有的木材,其质较脆,主要由于树种差异,或长期暴露在高温下,比较干燥而形成的。这样的木材在未受力形成痕迹前,与较韧的木材是相同的,但其纤维最终是以折断形式被破坏的,并且,折断上带离痕止缘较远。痕纹木纤维抗破坏强度大,且对工具边楞的特征填充性好。再者,痕止缘处木纤维连续,所形成的痕迹质量好。尤其是工具边楞上的特征,能在痕止缘处得到很好的状态反映。

   总之,工具痕迹在不同条件,不同质的承受下,有着较复杂的形态反映。办案中能否把细微变化的,物质在不同条件下变化的一些内在本质反映,掌握运用在法的范围内,以科学的,本质的,准确的证据,认证打击犯罪,是十分重要的。

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