利用声学超材料构建人工地震阴影区

我们开发了一种新的抗震工程方法，利用声学超材料创建人工地震阴影区。通过设计具有对应于地震波共振频率的几个侧孔的巨大空箱，并将其埋设在需要保护的建筑物周围，可使地震波速度变为虚数。由许多超材料盒子组成的超材料屏障会衰减地震波，通过耗散地震能量使波的振幅呈指数级减小。这是一种将地震能量转化为声能和热能的机械方法。我们估算了由地震波产生的声级。这种区域保护方法不同于传统抗震设计（包括传统隐身方法）中的点保护。超材料屏障创造了地震阴影区，保护该区域内的所有建筑物。我们通过计算机模拟测试了地震阴影区，并将其与普通屏障进行了比较。