巨厚冲击层下路桥结构沉降模拟试验：介电常数与临界尺寸

本研究聚焦于巨厚冲击层下路桥结构在煤炭开采过程中的沉降问题，这是一项关键的工程挑战，因为这种地质条件下的开采活动可能导致严重的地面变形和结构稳定性问题。作者采用相似材料模拟的方法，构建室内箱涵物理试验模型，目的是深入理解在这种特殊环境下，框架结构的地基响应、箱体变形以及应力分布规律。 研究的重点包括箱涵基础的附加应力，即由于不均匀沉降引起的应力变化；箱体上表面的竖向位移，这直接影响到结构的动态行为；以及箱体侧墙和顶部/底部板的挤压附加应力，这些都是衡量结构安全的重要指标。通过实验数据，研究人员探讨了箱涵结构在不同尺度下的性能，并特别关注了临界尺寸点，即当晶粒尺寸达到这个数值时，介电常数会达到最大值，铁电性开始减弱或消失。 研究中提到的临界尺寸d0，大约为12纳米，这是基于介电常数的理论模型和实验数据优化得出的结果。这一发现对于理解钛酸钡陶瓷，特别是纳米晶粒级别的介电性能具有重要意义。随着晶粒应力的增加，介电常数并非持续上升，而是有一个峰值，这反映了晶粒内部铁电性的消失点，与先前的实验估计和理论分析相吻合。 结论部分强调了新提出的应力模型的有效性，它能够准确模拟小晶粒尺寸钛酸钡陶瓷的介电常数变化，并揭示了晶粒间相互作用形式以及应力来源的理论基础。这项工作不仅为巨厚冲积层下路桥结构的沉降控制提供了重要的工程指导，也为深入理解纳米材料的铁电性和尺寸效应提供了有价值的数据支持。 参考文献引用了多篇关于钛酸钡介电性能、尺寸效应、结构和性能研究的论文，证明了该领域研究的广泛性和深度，以及本文研究与现有研究成果的一致性。这表明作者在进行实验和建模时，充分考虑了前人的工作，并在此基础上进行了创新和深化。