超材料混凝土的带隙特征及对冲击波的衰减效应

• 作者: 张恩 曹瑞东 杨会伟 路国运 陈鹏程
• 来源期刊: 爆炸与冲击
• 关键词: 超材料混凝土 带隙特征 起始频率 截止频率 衰减效应
• 年，卷（期）: 2020,（6）
• 所属期刊栏目: 冲击动力学
• 页码范围: 66-74
• 页数: 9页
• 分类号: O382
• 语种: 中文
• DOI: 10.11883/bzycj-2019-0252

摘要

借鉴超材料的研究思路,在混凝土中引入谐振骨料,设计出具有消波特性的超材料混凝土.首先,通过结构动力学方法计算超材料混凝土的有效质量,从而建立了超材料混凝土带隙起始频率及截止频率的简化模型,并给出了带隙起始频率及截止频率的理论表达式.然后,分析了涂层弹性模量、芯柱密度、基体密度、骨料体积占比和芯柱边长与软涂层厚度比对超材料混凝土带隙特征的影响.最后,采用数值模拟的方法,对比了超材料混凝土和普通混凝土对冲击波的衰减效应.研究结果表明:(1)低弹性模量涂层能够形成低频带隙,但带隙宽度较窄,而高弹性模量涂层能够形成较宽的带隙,但带隙起始频率较高;(2)通过选择高密度芯柱材料和低密度基体材料,可以得到低频、宽带隙特征;(3)通过增大骨料体积占比和芯柱边长与软涂层厚度比可以实现扩宽带隙的目的;(4)与普通混凝土相比,超材料混凝土对冲击波具有更好的衰减作用.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	路国运	太原理工大学土木工程学院	72	338	12.0	15.0
2	杨会伟	太原理工大学土木工程学院	17	25	3.0	4.0
3	曹瑞东	太原理工大学材料强度与结构冲击山西省重点实验室	14	11	2.0	3.0
5	陈鹏程	太原理工大学土木工程学院	6	5	2.0	2.0
6	张恩	太原理工大学土木工程学院	8	6	1.0	2.0