非线性地震超材料

低频带隙可调

串联杜芬谐振器引入软化非线性，实现低频瑞利波带隙，同时可通过硬化非线性关闭原有带隙，为地震波阻隔提供新的设计维度。

娄佳 · Fan, Hui · Aibing, Zhang · 杜建科

Acta Mechanica 2023

参数信息

线性带隙个数

2

技术优势

低频带隙可调

通过软化非线性，可以在低频段实现带隙，而不是依赖大型结构或高刚度材料。

带隙可关闭

硬化非线性可以关闭原有的线性带隙，提供了一种动态调控带隙的方法。

基于解析模型

采用一阶谐波平衡法推导色散关系，能够快速预测带隙位置，无需繁重的数值计算。

应用场景

• 地震波阻隔：调节谐振器参数以阻断目标地震波频率，保护建筑结构。
• 隔振器：利用非线性带隙可调性，隔离设备敏感频段的振动。
• 表面波传感器：通过带隙变化感知表面波特性，用于传感检测。