准零刚度局域共振超材料减隔振特性研究

丁海滨; 林成晖; 童立红; 徐长节; 喻义天

doi:10.16285/j.rsm.2025.0433

English Version Journal Login

您当前的位置：

首页 >

文章列表页 >

准零刚度局域共振超材料减隔振特性研究

更新时间：2026-07-06

- 准零刚度局域共振超材料减隔振特性研究
- Vol. 47, Issue 5, Pages: 1801-1811(2026)
- 作者机构：
  
  华东交通大学山区土木工程安全与韧性全国重点实验室
- 作者简介：
- 基金信息：
- DOI：10.16285/j.rsm.2025.0433
  CLC： U239.5
- Published：2026
- 稿件说明：
移动端阅览
丁海滨, 林成晖, 童立红, et al. 准零刚度局域共振超材料减隔振特性研究[J]. 2026, 47(5): 1801-1811.
DOI：

丁海滨, 林成晖, 童立红, et al. 准零刚度局域共振超材料减隔振特性研究[J]. 2026, 47(5): 1801-1811. DOI： 10.16285/j.rsm.2025.0433.

摘要

为有效解决轨道交通振动对环境的影响，提出一种准零刚度局域共振超材料（quasi zero stiffness-locally resonant metamaterial，简称QZS-LRM）隔振结构，结构由钢及热塑性聚氨酯橡胶组成。采用有限元软件，通过施加预压的方法使结构在水平与竖直方向呈现出准零刚度特性，分析带隙产生的机制，探讨预压量对带隙的影响，结合透射谱证明带隙范围的准确性。展开结构水平和竖直布置的隔振性能对比，基于实测高铁振动数据，验证QZS-LRM的隔振效果。研究结果表明：预压量越大，带隙起始频率越低，带宽增加；透射谱验证了带隙范围，水平布置的隔振效果明显优于竖直布置。基于沪昆高铁实测加速度数据，开展频域与时域分析，两种情况最大加速度幅值衰减均超过90%，证实了QZS-LRM具有良好的隔振性能。

Abstract

关键词

Keywords

references

Marco Miniaci,Anastasiia Krushynska,Federico Bosia,Nicola M Pugno.Large scale mechanical metamaterials as seismic shields[J].New Journal of Physics,2016.

Yisheng Zheng,Xinong Zhang,Yajun Luo,Bo Yan,Chicheng Ma.Design and experiment of a high-static–low-dynamic stiffness isolator using a negative stiffness magnetic spring[J].Journal of Sound and Vibration,2016.

Jiankun Huang,Zhifei Shi.Attenuation zones of periodic pile barriers and its application in vibration reduction for plane waves[J].Journal of Sound and Vibration,2013.

Xiuchang Huang,Xintian Liu,Hongxing Hua.On the characteristics of an ultra-low frequency nonlinear isolator using sliding beam as negative stiffness[J].Journal of Mechanical Science and Technology,2014.

曹艳梅,夏禾.运行列车对高层建筑结构的振动影响[J].工程力学,2006(03).

马蒙,张厚贵.城市轨道交通环境振动对人体影响的暴露-响应关系研究现况[J].噪声与振动控制,2021(01).

雷晓燕,翁凌霄,刘庆杰,汪翠,尹学军,张新亚.高速铁路桥梁结构振动、噪声与环境振动现场试验[J].铁道学报,2022(11).

倪安辰,石志飞,孟庆娟.针对交通环境减振的超表面型波屏障[J].工程力学,2024(S1).

厉超,庄培芝,李利平,张思峰,周冲.局域共振超材料表面波屏障带隙特性与隔振性能[J].岩土力学,2024(03).

丁海滨,黄年勇,徐长节,童立红,李崇慧.负泊松比局域共振地震超材料减隔振特性研究[J].振动与冲击,2024(15).

赵春风,王胤植,楚凡,柏文.十字形梯度地震超材料带隙特性与隔震性能研究[J].工程力学,2025(09).

赵春风,高志伟,王胤植.点振型埋地超材料带隙机理及地震波衰减性能研究[J].工程科学与技术,2025(05).

张猛,马强.地下动荷载作用下非饱和土地基中双层波阻板隔振性能研究[J].工程力学,2024(10).

刘鑫.截顶圆锥壳型准零刚度超材料的设计与带隙特性研究[D].哈尔滨工业大学,2024(07).

Views

下载量

CSCD

Alert me when the article has been cited

提交

Tools

Publicity Resources

Study on band gap characteristics and vibration isolation of local resonance pile with periodic four component

Mechanical properties and microstructural evolution of peaty soils subjected to freeze-thaw cycles

Experimental study on shear characteristics of mudstone under combined action of stress-dry-wet cycles

Comparative theoretical and experimental analysis of rock breaking by tunnel boring machine disc cutters

Experimental study on the definition and evolution characteristics of unfrozen water retention states in frozen clay

Related Author

CHEN Xiao-bin

WANG Ye-shun

TANG Meng-xiong

XIE Kang

TANG Hao

LÜ Jin

Related Institution

School of Civil Engineering, Central South University

MOE Key Laboratory of Engineering Structures of Heavy Haul Railway, Central South University

Guangzhou Institute of Building Science Co., Ltd.

AI问答

⁰