跳到主要内容

话题

地球科学

地球科学

超减震器可以保护建筑物

26 Oct 2001

建筑物和桥梁可能是从建议的减震器中受益的结构之一,这可以将撞击力降低至98%。纽约州纽约州立大学的Surajit Sen和同事们展示了计算机模拟的效果,这也表明应该可以将吸收的能量变成热量。类似的设备甚至可以利用来自海浪等自然影响的能量(S SEN 2001 Physica. A 299 551).

粒状材料,包括沙子和土壤,长期以来一直被用来吸收撞击,但如果晶粒尺寸相同,则冲击波并不总是有效分散。相反,参议员’S团队模拟了一条沿着几百个球形弹性珠的连锁者进行的冲击波,其尺寸减小。链条的一端的珠子直径约为10厘米,并且变得逐渐变小。

在震动波浪通过链条的开始时通过大球后,它进入下一个– slightly smaller –领域。但是波不能对称地传送到该球体中。为了确保其能量被保守,波被迫伸出。其前沿远离其后缘加​​速,并且每次波从一个珠子移动到下一个珠子时都会发生这种效果。当珠子越来越小时,脉冲的能量被分布,并且连续的珠子携带较少且较少的动能。

Sen’S集团发现,链条另一端的最小珠子感觉到初始的巨大影响是一系列非常小的冲击。这些迷你冲击的幅度小于原始脉冲的10%。“这个非常简单的系统在理论上表现出任何尺寸的震动都可以用适当锥形链的组件吸收”, explains Sen.

根据SEN的说法,这种非线性波传播仍然很清楚。但他乐观地说,他的团队’S演示可能会有一天可以利用,从不需要的人造机械振动中重复使用能量,甚至从地质活动中的自然冲击。

版权©2021由IOP Publishing Ltd和个人贡献者