超低频兰姆波超材料

带隙达172.6%

为兰姆波设计的小尺寸超材料，实现1.24–16.86 Hz超低频宽带隙，覆盖导致结构损伤的2 Hz地震峰值频段。

石南南 · Liu, Han · Zhao, Liutao

Europhysics Letters 2024

参数信息

带隙频率范围

1.24-16.86 Hz

相对带宽

172.6 %

最大振动位移衰减

96 %

技术优势

低频宽带隙

在1.24–16.86 Hz的频带内产生带隙，相对带宽达172.6%，覆盖了通常导致结构损伤的2 Hz地震峰值频段，实现对小尺寸结构的有效防护。

强振动衰减

对El Centro地震波的最大振动位移衰减超过96%，显著降低地震波幅值，保护结构安全。

覆盖地震主频

带隙范围覆盖了2 Hz地震峰值频段，解决了地震波中引起结构损伤的关键频率成分。

应用场景

• 结构抗震防护：在建筑基础周围布置该超材料，抑制地震波中2 Hz等破坏性频率成分，减少结构振动损伤。
• 地震波隔离：利用超低频宽带隙隔离地震波传播，保护关键设施免受低频振动影响。
• 低频振动控制：针对2 Hz附近的地震峰值频段，实现对低频振动的高效衰减。
• 工程隔振：提供相对带宽172.6%的宽带隙，对宽频振动均具有隔离效果。