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碳纤维布层数对煤圆柱力学特性影响的细观研究
被引量：
8
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作者
李庆文
曾杏钢
+3 位作者
张向东
禹萌萌
刘艺伟
曹行
《煤炭科学技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023年第8期73-85,共13页
为探究碳纤维布(CFRP)层数对煤圆柱力学特性的影响。利用三维的FLAC-PFC耦合方法,建立CFRP被动约束煤圆柱的连续-非连续耦合模型,基于已有0~2层CFRP被动约束煤圆柱试验数据验证了细观模型的有效性,并在此基础上开展3~7层CFRP布对煤圆柱...
为探究碳纤维布(CFRP)层数对煤圆柱力学特性的影响。利用三维的FLAC-PFC耦合方法,建立CFRP被动约束煤圆柱的连续-非连续耦合模型,基于已有0~2层CFRP被动约束煤圆柱试验数据验证了细观模型的有效性,并在此基础上开展3~7层CFRP布对煤圆柱力学特性及能量演化的影响研究。结果表明:煤圆柱的屈服点与峰值点随CFRP层数增加而渐进重合,呈现毫无征兆的屈服即破坏状态;随着CFRP层数增加,煤圆柱峰值强度增幅呈现先增大后减小,得到了表征不同层数下CFRP约束煤样峰值强度增幅演化规律的函数,峰值应变增幅呈现先增加后减小,而后再增加又减小的规律;弹性应变能恒定时,煤圆柱轴向应变与CFRP层数无相关性,但其峰值应变与极限应变均随CFRP层数增加而增大;峰值点耗散能转化率随CFRP层数增加呈现先增大而后减小规律,建立了表征不同层数下CFRP约束煤圆柱耗散能转化率演化规律的函数;从应力-应变曲线延性特征、峰值强度增幅、峰值应变增幅、耗散能转化率及总能量增幅等5方面综合考虑,兼顾经济成本与缠绕水平原则,确定3层为CFRP约束煤圆柱的最优缠绕层数。
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关键词
煤圆柱
碳纤维布层数
被动约束
PFC-FLAC耦合方法
力学特性
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职称材料
题名
碳纤维布层数对煤圆柱力学特性影响的细观研究
被引量：
8
1
作者
李庆文
曾杏钢
张向东
禹萌萌
刘艺伟
曹行
机构
辽宁工业大学土木建筑工程学院
辽宁工程技术大学土木工程学院
重庆交通大学土木工程学院
出处
《煤炭科学技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023年第8期73-85,共13页
基金
国家自然科学基金资助项目(51774166)
辽宁省自然科学基金面上资助项目(2023-MS-298)
辽宁省博士科研启动基金资助项目(2019-BS120)。
文摘
为探究碳纤维布(CFRP)层数对煤圆柱力学特性的影响。利用三维的FLAC-PFC耦合方法,建立CFRP被动约束煤圆柱的连续-非连续耦合模型,基于已有0~2层CFRP被动约束煤圆柱试验数据验证了细观模型的有效性,并在此基础上开展3~7层CFRP布对煤圆柱力学特性及能量演化的影响研究。结果表明:煤圆柱的屈服点与峰值点随CFRP层数增加而渐进重合,呈现毫无征兆的屈服即破坏状态;随着CFRP层数增加,煤圆柱峰值强度增幅呈现先增大后减小,得到了表征不同层数下CFRP约束煤样峰值强度增幅演化规律的函数,峰值应变增幅呈现先增加后减小,而后再增加又减小的规律;弹性应变能恒定时,煤圆柱轴向应变与CFRP层数无相关性,但其峰值应变与极限应变均随CFRP层数增加而增大;峰值点耗散能转化率随CFRP层数增加呈现先增大而后减小规律,建立了表征不同层数下CFRP约束煤圆柱耗散能转化率演化规律的函数;从应力-应变曲线延性特征、峰值强度增幅、峰值应变增幅、耗散能转化率及总能量增幅等5方面综合考虑,兼顾经济成本与缠绕水平原则,确定3层为CFRP约束煤圆柱的最优缠绕层数。
关键词
煤圆柱
碳纤维布层数
被动约束
PFC-FLAC耦合方法
力学特性
Keywords
coal cylinders
CFRP layers
passive confinement
PFC-FLAC coupling method
mechanical properties
分类号
TD315 [矿业工程—矿井建设]
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作者
出处
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1
碳纤维布层数对煤圆柱力学特性影响的细观研究
李庆文
曾杏钢
张向东
禹萌萌
刘艺伟
曹行
《煤炭科学技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023
8
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