CFRP约束煤体单轴压缩下声发射响应与分形

纤维增强聚合物(FRP)包裹是一种潜在的有吸引力的煤柱加固技术。针对传统的现场检测技术无法观察到FRP加固煤柱内部因外部荷载而产生的裂缝，采用Acoustic emission(AE)技术对0-2层CFRP 均匀约束煤样在单轴压缩过程的声发射事件进行了监测和分析，并基于分形理论对加载过程汇总声发射事件时空分维演化进行了研究。实验结果表明，煤样 AE 响应、分形与煤样损伤过程密切相关，且CFRP约束对于AE响应、分形特征具有明显影响。尤其在裂隙非稳定发展阶段内，不同于未约束煤样，CFRP约束煤样AE计数与AE能量曲线演化模式由微震-主震型转变为微震-次主震-微震-主震型，AE b值在下降至最低值后小幅度抬升，AE空间分维再次快速上升，而AE时间分维随应变能的积聚与释放而剧烈波动。基于声发射计数和声发射能量演化，提出了碳纤维布夹套煤样的损伤因子。考虑到碳纤维布夹套和煤的压实特性，建立了损伤本构模型，有效地描述了带有碳纤维布护套的煤试样的应力-应变关系。