Past, present and future of seismic metamaterials: experiments on soil dynamics, cloaking, large scale analogue computer and space–time modulations

Abstract

Past, present and future of seismic metamaterials: experiments on soil dynamics, cloaking, large scale analogue computer and space-time modulations Passé, présent et futur des métamatériaux sismiques : expériences sur la dynamique des sols, camouflage, calculateur analogique à grande échelle et modulations spatio-temporelles

Rayleigh wave propagation in nonlinear metasurfaces

“…Experimental investigation of the type of amplitude-dependent behavior described here can pave the way for development of surface wave filtering and control strategies with tunable properties, for example in contact-resonant metasurfaces or in thinbeam metasurfaces with geometric nonlinearity. Beyond that, the present work may contribute to advancements and future developments in seismic metamaterials [48].…”

A review on seismic metamaterials: From natural toartificial structures

“…(a) A three-dimensional stripe finite element model of soil engineered with 12 lines of resonators. (b) Experimental setup to measure the surface out-of-plane velocity wave field using a laser Doppler vibrometer, Copyright © 2016, Springer Nature 4.2 全尺寸实验 如图8所示，Brûlé等人 [19] 开发了第一个关于地震超材料的全尺寸实验，他们根据计算机模拟(图8b)的结 果在预设的场地上钻出3排平行的孔，每一排的数量为10个，如图8c所示。这些圆孔直径0.32 m、深5 m、孔 间距1.73 m。波源的设定也是根据模拟而来，频率为50 Hz，侧向振幅为0.014 m。在圆孔的另一侧，他们布 置了20个测量传感器，并进行了多次测量，最终证实了这样的布拉格散射型超材料屏障能够有效屏蔽50 Hz 左右的弹性地震波。此后，地震超材料的全尺寸实验开始见诸报道 [21,108] 。2021年，Huang等人 [109] 设计了一 个全尺寸实验来测试超材料屏障的隔震性能，对比了空沟以及周期屏障对于波的屏蔽效益。他们使用预制的 周期性混凝土屏障单元组成两种情形：一是一个长度为2.44 m的长屏障和一个长度为1.22 m的短屏障，二是 两个长度为1.22 m的短屏障，目的在于测试单胞数量以及屏障长度对于整体系统表现的影响。他们用最先进 的三轴振动装置测试了空沟、长屏障等四组实验，记录了地面震动反馈，为全尺寸实验以及将地震超材料从 理论、模拟变为实际提供了宝贵经验。 图 8 (网络版彩色)针对地震超材料的全尺寸实验 [19] . (a) 冲积盆地中的地震波.…”