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主办单位:煤炭科学研究总院有限公司、中国煤炭学会学术期刊工作委员会
加载速率对碳纤维布被动约束煤能量演化影响研究
  • 73
  • 作者

    李庆文禹萌萌高森林刘艺伟曹行曾杏钢黄筱

  • 单位

    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

  • 摘要
    为探究加载速率对碳纤维(CFRP)布被动约束煤样能量演化特征的影响规律,利用SAM-2000型电液伺服岩石力学试验系统,开展了不同加载速率下CFRP被动约束煤样单轴压缩试验。研究结果表明:CFRP被动约束煤样总能量随轴变形增加呈先以“下凹状”渐增至某平稳斜率,单层工况下平稳斜率均小于双层的,且前者斜率增速大于后者的,但最大速率时其平稳斜率为断崖式骤增;峰值点总能量及其增长比均随CFRP层数的增加而增大,且CFRP层数对煤峰值点总能量及其增长比影响的显著性明显优于加载速率的,获得了不同速率下峰值点总能量增长比的函数演化规律,并建立了兼顾考虑速率与CFRP层数的响应曲面;速率最小(大)时,峰值点耗散能率增长比均随CFRP层数增加而减小,且最大速率时其值约为速率最小时的6.03~8.87倍,1.67×10-3mm·s-1~1.67×10-2mm·s-1速率范围,峰值点耗散能率及其增长比均随层数增加而增大,获得了不同速率下峰值点耗散能率增长比的函数演化规律,并建立了兼顾考虑速率与CFRP层数的响应曲面;被动约束煤样弹性能耗比随轴变形增加,先快速陡降过渡为缓降至稳态拐点后又从缓增过渡为快速陡增的特点,呈“鱼钩”状,在峰值附近的弹性能耗比出现连续形似阶梯状突变,表明裂隙在快速发育。
  • 关键词

    加载速率被动约束单轴压缩试验能量耗散

  • 文章目录
    0 引 言
    1 能量计算方法
    2 试验方案及试验结果
    2.1 试样制备
    2.2 试验方案
    2.3 试验结果
    3 加载速率对能量演化特征的影响
    3.1 不同速率下CFRP被动约束煤能量演化规律
    3.2 峰值点总能量及其增长比
    3.3 峰值点耗散能率及其增长比
    4 被动约束煤失稳的能量判据初探
    5 结 论
  • 引用格式
    李庆文,禹萌萌,高森林,刘艺伟,曹行,曾杏钢,黄筱.加载速率对碳纤维布被动约束煤能量演化影响研究[J/OL].煤炭学报:1-14[2023-06-08].DOI:10.13225/j.cnki.jccs.2023.0238.
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