超材料对地震波传播的控制理论研究及地震波隐身衣模型设计

项目名称： 超材料对地震波传播的控制理论研究及地震波隐身衣模型设计

项目编号： No.41404041

项目类型： 青年科学基金项目

立项/批准年度： 2014

项目学科： 天文学、地球科学

项目作者： 杜秋姣

作者单位： 中国地质大学（武汉）

项目金额： 26万元

中文摘要： 抗震一直是人们研究的重要课题，人们期望避免建筑物倒塌，减少人员财产损失。地震波隐身超材料是解决震灾问题非常好的方法，也具有很好的地震动力学理论基础。隐身超材料控制地震波绕过目标，使目标几乎不会震动，实现目标的隐身。项目拟研究超材料控制地震波的物理机制并应用于实现地震波绕射隐身和吸波隐身。基于我们已有的工作并结合地震波超材料在隐身应用方面的最新进展，①我们拟改进材料要求十分苛刻的弹性波隐身模型，得到更为合理易实现的二维薄板地震波隐身模型；②类比电谐振结构，拟设计Helmholtz共振结构实现负剪切模量，使地震波振幅指数衰减实现吸波隐身；③最后用软件进行数值模拟，优化模型，不仅保护目标建筑物，而且使它周围的建筑物也经历一场减弱之后的地震。本项目研究有助于加深对地震波控制理论的认识，并为弹性波超材料的反常多普勒效应、负折射、平板透镜、隐身等提供新的概念和应用。

中文关键词： 弹性波超材料；建筑物防震；地震表面波；带隙；共振结构

英文摘要： Seismic resistance has been an important topic. People expect to avoid collapse of buildings and descrease personnnel and property losses. Seismic metamaterial is a very good method to reduce earthquake damage, and it is well based on earthquake dynamics

英文关键词： elastic metamaterial；building quakeproof；seismic surface waves；bandgap；resonant structure