[发明专利]一种具有低频减震特性三维面心立方地震超材料

权利要求书

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)横向截面为圆环所截出的扇形，圆环外径与通孔孔径相同，圆环内径与中心圆柱(3)外径相同；所述扇形块结构(2)纵向截面形状均相同，两侧截面横向距离为10mm，所述扇形块结构(2)纵向高度与立方壳体(1)的薄壁厚度相同。

6.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，所述扇形块结构(2)外切于立方壳体(1)通孔，内切于中心圆柱(3)，所述扇形块结构(2)内嵌于立方壳体(1)，扇形块结构(2)两侧横截面相对应平行于立方壳体(1)内外薄壁表面，扇形块结构(2)一侧横截面同时也平行于中心圆柱(3)的端基面。

7.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)为薄壳结构，且在薄壳结构表面均设有垂直于表面的通孔，立方壳体(1)边长为100mm，壁厚为5mm，通孔直径为80mm。

8.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)纵向高度大于扇形块结构(2)纵向高度与立方壳体(1)的薄壁厚度，中心圆柱(3)纵向高度为扇形块结构(2)纵向高度与立方壳体(1)的薄壁厚度的4倍。

9.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，所述通孔半径为中心圆柱(3)半径的1.6倍。

10.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)、扇形块结构(2)和中心圆柱(3)分别采用不同材料。