可编程旋转平台上双稳态梁体临界稳定性边界的高通量表征

我们引入了一个实现对六根双稳态梁体同时、平行测试的高通量平台，通过可编程的旋转盘运动实现。通过施加谐波角动力学，平台探索角速度和加速度 $(\Omega,\,\dot{\Omega})$ 的相空间，产生连续变化的离心力和欧拉力场，作为可调节的体力作用在试件上。图像处理以亚像素精度提取梁体运动学，实现对脱轨事件的精确识别。通过并行测试六根梁体，平台允许在65个不同配置下系统性地变更梁厚、预压缩、倾斜角以及夹具 orientations，生成23,400次独立实验。我们构建稳定边界并对其进行量化参数化，表现为抛物线函数，由垂直偏移量和曲率参数刻画。倾斜角提供了调节曲率参数最稳健的机制，而梁厚和预压缩调制垂直偏移。模态分解分析表明，反称夹具配置可触发模式切换，即竞争的几何和惯性效应驱动通过不同变形路径的转变。我们的工作建立了一个用于动态非线性不稳定性高通量表征的可扩展实验框架。完整的实验数据已公开，以支持面向非线性力学、双稳性材料、机械存储器和无电子器件感知系统的数据驱动设计和机器学习模型。