学术前沿 | 利用负泊松比材料的新型抗震超材料设计，具有超宽低频波抑制带

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      在本文中，我们提出了一种新型地震超材料（SM），利用负泊松比（NPR）泡沫来抑制兰姆波和表面波。超材料的周期单元由中心的钢制方形圆柱体和角部的NPR泡沫连接器组成。利用NPR材料独特的谐振特性，实现超低频宽带波抑制。首先，使用有限元（FE）方法分析了不同材料所提出的结构的带隙（BG）特性。结果表明，与使用传统橡胶的情况相比，NPR 泡沫的应用可以显着拓宽 BG。通过分析振动模式来研究 BG 产生的机理，结果表明，宽 BG 是通过 NPR 泡沫独特的局部共振机制实现的。随后，采用由10×6晶胞组成的周期结构进行频域分析，验证所设计的SM对兰姆波的屏蔽效果。结果表明，设计的 SM 可以有效衰减 3-44 Hz 范围内的兰姆波，在 32 Hz 时衰减高达 -590 dB。参数分析表明，厚度小、模量高、质量密度低、泊松比低的NPR泡沫可以展宽第一完整BG。 ………………………………