一种具有低频减震特性三维面心立方地震超材料制造技术

一种具有低频减震特性的三维面心立方地震超材料，包括拥有三个通孔的立方壳体，中心圆柱穿过三维壳体的通孔同轴并指向立方壳体体心，中心圆柱的基面与三维壳体外表面相平行，中心圆柱的侧面通过扇形块结构与立方壳体的内壁相连接，三维壳体、扇形块结构和中心圆柱采用三种不同的材料。发明专利技术在尺寸相同的情况下质量更轻，并可产生低频带隙特性，对地震波具有可控制的带隙范围。其带隙可通过调整扇形块数量，中心圆柱高度，扇形块扇形角度数以及立方壳体的壁厚进行调节。相对于布拉格散射类型地震超材料具有易于布置以及节约材料优势。本发明专利技术可用于建筑地基填充，对重要建筑基础设施进行有效的减震保护。

【技术实现步骤摘要】
一种具有低频减震特性三维面心立方地震超材料
本专利技术属于地震减震
，特别涉及一种具有低频减震特性三维面心立方地震超材料。
技术介绍
地震是一种严重的自然灾害，它以其突发性和极强的破坏性，严重威胁着人们的生命财产安全，因此地震防护显得尤为重要。弹性超材料是周期结构的介质材料，因其可以抑制地震波在一定范围内不能传播，受到了学者们的广泛关注。近年来，人们开始将弹性超材料从固体物理领域向地震工程领域发展，产生了一种新的减震技术，即地震超材料。现有地震超材料大多为二维结构，主要布置形式为周期布置防护，且因其结构的局限性，只能吸收地表层地震波，未能做到对地震波各方向做到全面屏蔽。而最近地震超材料的三维结构研究也大多集中于简单立方结构中，因其结构为实体材料填充且现有结构尺寸较大，往往集中在几米甚至几十米范围内，才可达到其建筑所需减震频率(0-40Hz)，因此现有结构在建造时普遍需要使用大量材料，增加了其建造成本；同时，因其尺寸结构较大，在安装搬运时也有诸多不便因此。
技术实现思路
为了克服上述现有技术的缺点，本专利本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种具有低频减震特性三维面心立方地震超材料，其主体为立方壳体(1)，其特征在于，所述立方壳体(1)的每组相对面均开有一个贯穿立方体中心的通孔，每个通孔两端分别设置一个中心圆柱(3)，各中心圆柱(3)与其所处的通孔同轴且内端与立方体中心具有间距，各中心圆柱(3)侧面通过若干扇形块结构(2)与通孔内壁连接，所述立方壳体(1)、扇形块结构(2)和中心圆柱(3)整体形成面心立方结构。/n

【技术特征摘要】
1.一种具有低频减震特性三维面心立方地震超材料，其主体为立方壳体(1)，其特征在于，所述立方壳体(1)的每组相对面均开有一个贯穿立方体中心的通孔，每个通孔两端分别设置一个中心圆柱(3)，各中心圆柱(3)与其所处的通孔同轴且内端与立方体中心具有间距，各中心圆柱(3)侧面通过若干扇形块结构(2)与通孔内壁连接，所述立方壳体(1)、扇形块结构(2)和中心圆柱(3)整体形成面心立方结构。


2.根据权利要求1所述具有低频减震特性三维面心立方地震超材料，其特征在于，各个所述通孔的参数完全相同，各个所述中心圆柱(3)的参数完全相同，各个所述中心圆柱(3)所连接的扇形块结构(2)的结构、参数和设置形式完全相同。


3.根据权利要求1所述具有低频减震特性三维面心立方地震超材料，其特征在于，所述中心圆柱(3)在立方壳体(1)的六个中心通孔中均有布置，且各中心圆柱(3)之间无连接关系，彼此独立，各中心圆柱(3)的端基面分别与立方壳体(1)的一个外表面相平行，各中心圆柱(3)的外端分别与立方壳体(1)的一个外表面平齐，各扇形块结构(2)纵向截面分别与立方壳体(1)的一个外表面平行。


4.根据权利要求1所述具有低频减震特性三维面心立方地震超材料，其特征在于，所述立方壳体(1)的每个截面均为中心有孔的正方形，扇形块结构(2)为十字交叉分布，分别连接在所述通孔内壁与所述中心圆柱(3)的外壁。


5.根据权利要求4所述具有低频减震特性三维面心立方地震超材料，其特征在于，所述扇形块结构(2...

【专利技术属性】
技术研发人员：李丽霞，贾琪，解妙霞，同志学，
申请(专利权)人：西安建筑科技大学，
类型：新型
国别省市：陕西;61