Dinamica delle onde di Love in metamateriali risonanti

Il seguente elaborato di tesi si colloca nel contesto del controllo della propagazione di onde elastiche mediante metamateriali risonanti. In particolare, lo scopo del presente lavoro è di analizzare l'interazione tra metamateriali risonanti inseriti in un volume di terreno e la propagazione delle onde di Love attraverso il mezzo stesso. Lo studio viene effettuato utilizzando un approccio analitico partendo dalla derivazione della legge di dispersione delle onde di Love in un materiale non risonante. La legge di dispersione viene poi specializzata nel caso di interesse, che consiste nello studio di uno strato risonante mediante la definizione di un materiale equivalente. Lo studio si concentra quindi nell'analisi delle proprietà dinamiche tipiche di un metamateriale, in particolare nella generazione di un intervallo di frequenza a propagazione proibita, noto come: band gap. Nel caso in esame, il band gap definisce l'intervallo di frequenze entro cui le onde di Love non riescono a propagare. Si dimostra analiticamente l'esistenza del band gap per il caso in esame e ne viene determinata la sua ampiezza. Infine, viene eseguito un esteso studio parametrico per valutare le proprietà meccaniche dei risonatori che influenzano il range di frequenza dove il bang gap si genera. La possibilità di progettare risonatori con frequenza di risonanza in corrispondenza degli spettri tipici dei terremoti (1-10 Hz) permetterebbe di ottenere dei band gap capaci di attenuare la propagazione delle onde di Love in queste frequenze. In quest'ottica i risultati ottenuti in questo elaborato forniscono gli strumenti analitici per successivi studi volti alla progettazione di barriere antisismiche mediante metamateriali. Tuttavia, la trattazione analitica ha un'impronta generale e le possibili applicazioni spaziano oltre la protezione sismica.