• - IWP纳米结构从弯曲变形模式转变为拉伸变形模式。 • - 刚度和强度的尺度指数随长宽比的增加而减少。 • - 较大的长宽比提高了刚度，但导致快速的应变软化。 • - 较小的长宽比通过逐渐的缺陷传播促进了稳定的塑性流动。 • - 位错动力学和堆垛缺陷驱动原子级塑性模式。三维三重周期性最小表面纳米结构的卓越机械性能为开发高性能和轻质材料提供了显著潜力。本研究利用分子动力学模拟系统地研究了基于镍的I-图包纳米结构的机械性能和设计主导的尺度法则，通过将结构长宽比从0.5变化到2.0以及相对密度从0.2变化到0.9。结果表明，杨氏模量和屈服强度随着长宽比和相对密度的增加显著提高。具体而言，对于均匀结构（c / a =1.0），极限抗拉强度（UTS）从ρ r = 0.2时的约0.66 GPa增加到ρ r = 0.9时的6.36 GPa。通过吉布森-阿什比模型，本研究标识出机械状态的关键转变。特别地，对于c / a = 1.0，杨氏模量（n）和屈服强度（m）的尺度指数分别为1.90和1.50，符合经典理论预测。然而，随着长宽比从0.5增加到2.0，n从3.23下降到1.38，m从2.41下降到1.20，表明从以弯曲为主的变形转变为以拉伸为主的行为。微观结构分析显示，具有小长宽比的结构在支杆-节点交接处经历高应力集中，导致屈服强度较低但塑性流动稳定。相反，具有大长宽比的配置表现出均匀的应力分布和更高的强度，但易于快速应变软化。这些发现为优化几何纳米结构提供了坚实的框架，以促进设计可预测的轻质材料在航空航天和汽车应用中的使用。
Doan等（周三）研究了这个问题。