跨尺度动态力学响应的自旋析构结构

高通量表征不同长度尺度的仿真材料，使快速筛选用于工程应用的拓扑结构成为可能。实验室环境中制造和评估的规模化缩小 specimen 使这种迭代成为可能，但实际应用场景可能涉及不同的长度尺度和加载条件，这会使直接比较复杂化。本文采用自旋析构仿真结构 morphology 来确定 constituent material 应变速率灵敏度、拓扑长度尺度以及施加变形速率之间的相互作用。我们报告了在自旋析构仿真 specimen 上进行的表征，应变速率范围为 $10^{-3}$ s$^{-1}$ 至 $10^{4}$ s$^{-1}$，长度尺度为 100 微米（微尺度）和 30 毫米（宏尺度）。实验表明，尽管微尺度 specimen 在高应变速率下表现出强度适度增加，但在相同的应变速率下，宏尺度 specimen 强度几乎提高了一个数量级。有限元计算揭示，这一增加与 constituent material 应变速率灵敏度支配的响应向惯性支配行为的转变相关，这一转变在本文研究的应变速率范围内未在微尺度 specimen 中观察到。通过大量有限元计算，我们开发了图谱来确定行为 regime 的参数，说明从受 constituent material 速率灵敏度支配的行为向惯性支配行为的转变在结构长度尺度上具有类似于流体的类比。我们的发现提供了关于跨长度和时间尺度响应受哪些物理参数支配的见解，旨在发展和设计新的实验，以从结构应用中提取相关动态属性。