类拉胀超材料作为新型抗震防护结构
经典物理
2016-01-18 v3 材料科学
摘要
我们提出，基于类拉胀超材料的谱特性，波在一类机械超材料中的传播为地震波防护开辟了前所未有的途径。这些超材料的弹性参数，如体积模量、剪切模量、质量密度甚至泊松比，在弹性阻带中可呈现负值。我们在此展示，频率范围 1Hz 至 40Hz 的地震波的传播可受埋于土壤中的十米尺度类拉胀超材料影响，这结合了阻抗失配、局部共振和布拉格阻带的效应。更确切地说，我们数值研究并阐释了地震波在均匀各向同性弹性介质（混凝土）与由 64 个单元（40m×40m×40m）组成的类拉胀超材料板（此处用作欲保护其免受地震场地效应影响的建筑基础）中传播行为的显著差异。这类新型地震超材料在适当设计时在兼容地震波的频率处打开带隙，这使其成为隔震结构的有趣候选。
引用
@article{arxiv.1510.08785,
title = {Auxetic-like metamaterials as novel earthquake protections},
author = {Bogdan Ungureanu and Younes Achaoui and Stefan Enoch and Stéphane Brûlé and Sébastien Guenneau},
journal= {arXiv preprint arXiv:1510.08785},
year = {2016}
}