机械超材料是一种新型人造复合材料,其不同寻常的材料属性来自于它们的微观结构几何,而不是材料组成。对于大多数设计完成的机械超材料,其力学性能主要由结构的几何参数决定,从而导致其性能单一,难以适应复杂多变的应用场合。可重构结构通过构型的改变可以主动调控其形状和刚度,是实现可编程、可调控机械超材料的理想选择。同时,可重构结构的应用需要其形状可被主动控制,以进行部署并与周围环境保持一致。本文主要研究了一种可重构的机械超材料,通过分析和实验对其刚度可编程特性进行研究,并探索了一种可能的活性材料驱动方法来实现构型转换驱动,主要研究内容如下:首先,本文对可重构超材料的基本构型组成以及各构型之间的重构方式进行了介绍。对超材料I级构型进行设计和3D打印制备,利用打印材料TPU的弹性和热塑性实现构型的转换以及新构型的固定。通过轴向压缩实验探究了可重构超材料不同构型的力学行为。通过构型转换过程中铰链数量的改变实现了超材料的刚度变化,将刚度不同的构型进行串联使超材料产生异步运动,从而实现了梯度刚度。然后,建立超材料变形路径与变形能的理论模型,用于表征超材料在不同构型下的力学行为。计算出二级可重构超材料在3%应变下的压缩刚度,与实验结果对比验证了理论模型的可靠性。使用分块填充法得到四级可重构超材料中具有36种符合要求的级间构型,在压缩变形下,理论模型计算得到每种构型都伴随不同的机械响应。通过构型转换,超材料的刚度可以在一个数量级范围内进行调控。利用建立的理论模型,还可以通过改变超材料的几何参数和铰链的力学性能来进一步对压缩刚度进行编程。最后,基于可重构超材料各构型之间的重构方式,提出了一种基于形状记忆聚合物实现构型转换驱动的方法。对超材料进行设计并使用PLA材料进行3D打印制备,PLA材料的形状记忆性和永久形状重构性与可重构超材料的构型转换相结合,实现了在外界刺激下超材料不同构型之间的转换驱动。综上,本文对一种可重构机械超材料的刚度编程特性以及构型转换驱动进行了研究。本文研究的超材料具有无尺度几何特性,可以用于构建可展开的穹顶和可变形的建筑材料。同时可将超材料的可编程设计原理扩展到可重构、可变形机器人系统,为能够按需改变其机械功能的机器人的设计提供了新思路。