[发明专利]一种具有超低频减震特性的地震超材料

权利要求书

1.一种具有超低频减震特性的地震超材料，其特征在于，所述地震超材料由若干个地震超材料单胞按照正方形晶格沿两个水平特定方向周期排列构成，所述地震超材料单胞是局域共振结构，能够产生超低频带隙；

所述地震超材料单胞包括散射体和基体，由钢芯作为散射体，泡沫板作为基体，所述钢芯每个面的中轴处粘贴与其等高的泡沫板，利用其带隙特性，将所述地震超材料埋置于被保护的建筑周围地表，从而对0～22Hz的地震兰姆波进行衰减与屏蔽；

所述钢芯的材料参数为：密度ρ₁＝7850kg/m³，杨氏模量E₁＝2.10×10¹¹Pa，泊松比μ₁＝0.3；泡沫板的材料参数为：密度ρ₂＝1053kg/m³，杨氏模量E₂＝1.50×10⁶Pa，泊松比μ₂＝0.39；

所述地震超材料单胞的晶格常数a＝2m；

所述地震超材料散射体钢芯宽度c和晶格常数a的关系满足：0.85＞c/a＞0.6；

所述地震超材料散射体钢芯厚度t与晶格常数a的关系满足：0.45＞t/a＞0.2；

所述地震超材料基体泡沫板厚度d与晶格常数a的关系满足：0.6＞d/a＞0.1；

所述地震超材料基体泡沫板宽度e与晶格常数a的关系满足：0.2＞e/a＞0.075；

所述地震超材料单胞的高度h与晶格常数a的关系满足：1＞h/a＞0.25；

所述地震超材料散射体钢芯竖直投影面积S₁与基体泡沫板竖直投影面积S₂的关系满足：8.44＞S₁/S₂＞2.5。