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门城煤柱动静态应力数值模拟分析
摘要：
门城煤柱作为煤矿开采过程中的重要组成部分，其受到内外力的作用，会导致应力的分布变化。本文将利用数值模拟方法，对门城煤柱在动态和静态应力作用下的数值模拟分析进行研究。通过建立煤柱的几何模型和力学模型，利用Flac3D有限差分软件进行数值模拟分析，得出了煤柱受力的分布情况和应力变化规律。研究结果表明，在动态应力作用下，煤柱的应力分布不均匀，会出现较大的应力集中现象；在静态应力作用下，煤柱的应力分布相对均匀，但仍然存在一定程度的应力集中。本文的研究对于煤矿安全生产和管理具有重要的指导意义。

门城煤柱是煤矿开采过程中最常见的支护结构之一，承受着来自围岩和巷道等内外力的作用。由于煤柱的存在和分布，矿山开采会对煤柱产生影响，导致其应力发生变化。因此，研究门城煤柱在动态和静态应力作用下的数值模拟分析，对于煤矿安全生产和管理具有重要的意义。

几何模型的建立
根据煤柱的实际情况，采用三维几何模型进行数值模拟。通过煤柱的尺寸和形状数据，利用三维建模软件建立煤柱的几何模型。
力学模型的建立
采用连续介质力学模型对煤柱进行建模。考虑煤柱的材料性质和力学特性，建立力学模型，并假设煤柱是一个弹性体。

动态应力模拟分析结果
通过对煤柱在动态应力作用下的数值模拟分析，得出了煤柱受力的分布情况和应力变化规律。结果表明，在动态应力作用下，煤柱的应力分布不均匀，会出现较大的应力集中现象。这是由于动态加载会导致应力波的传播和反射，引起煤柱中部分区域应力集中。
静态应力模拟分析结果
通过对煤柱在静态应力作用下的数值模拟分析，得出了煤柱受力的分布情况和应力变化规律。结果表明，煤柱在静态应力作用下，应力分布相对均匀，但仍然存在一定程度的应力集中。这是由于静态应力会导致煤柱内部应力的分布不均匀，引起一定程度的应力集中。

通过对煤柱动态和静态应力模拟分析结果的比较分析，发现不同因素会对煤柱应力分布造成影响。其中，动态应力作用下，加载速度和加载力度是主要因素；静态应力作用下，加载力度是主要因素。通过分析这些影响因素，可以为煤矿的生产管理提供参考。

本文采用数值模拟方法，对门城煤柱在动态和静态应力作用下的变化进行了分析。研究结果表明，在动态应力作用下，煤柱的应力分布不均匀，会出现较大的应力集中现象；在静态应力作用下，煤柱的应力分布相对均匀，但仍然存在一定程度的应力集中。通过影响因素的分析，可以为煤矿的生产管理提供一定的参考和指导。
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