周期结构波阻板的带隙特性研究

作     者：高盟 孔祥龙 赵礼治 Gao Meng;Kong Xianglong;Zhao Lizhi

作者机构：山东科技大学山东省土木工程防灾减灾重点实验室山东青岛266590 山东科技大学土木工程与建筑学院山东青岛266590 

出 版 物：《土木工程学报》 (China Civil Engineering Journal)

年 卷 期：2023年第56卷第7期

页      面：147-156页

核心收录：

学科分类：08[工学] 081401[工学-岩土工程] 0818[工学-地质资源与地质工程] 0903[农学-农业资源与环境] 0814[工学-土木工程] 0702[理学-物理学] 

基　　金：山东省自然科学基金面上项目(ZR2021ME144)。 

主　　题：周期结构 波阻板 目标频率 带隙 衰减域 

摘      要：波阻板(WIB)常被埋置于动力机器、轨道及路基下方以减小人工振源产生的振动。但波阻板受土层截止频率的制约(只有振源频率低于该截止频率时,波阻板才能起到隔振效果)隔振频带较窄,而振源频率成分往往复杂,低、中、高频均有分布。为克服波阻板隔振频率依赖于土层截止频率的技术缺陷,根据声子晶体原理,提出一种周期结构波阻板(Periodic Structural WIB,PSWIB)。理论和数值计算均表明:周期结构波阻板具有带隙特性,有限周期结构波阻板所得衰减区与无限周期波阻板带隙范围一致,振动衰减区内最大振幅衰减分别可达47dB和65dB。相比传统波阻板,周期结构波阻板突破了土层截止频率的制约,并且可根据振源特性设计其组成参数实现对目标频率振动的隔离。