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摘要
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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