本发明涉及一种变刚度结构，特别是一种电驱记忆合金丝的u型板交错阵列式变刚度拓扑结构。
背景技术：
1、形状记忆合金是一种特殊的功能材料，是集感知与驱动于一体的新型智能材料，具有较高的驱动能量密度和独特的形状记忆效应，可以产生显著的位移。基于其形状记忆效应，通过改变形状记忆合金丝的温度就可以控制它的内部应力和应变，从而使其长度发生变化。因此，形状记忆合金丝被广泛地应用于多种领域，如机械、建筑、航空航天等。
2、在大多数的工业生产活动中，刚度性能是满足加工精度和承载能力的重要指标，刚度大和小分别都有优势。机床主轴这种刚度较大的可以保证形变小，从而保证零件的加工精度。弹簧这种刚度小的可以提高末端的柔性，不会造成很大的冲击，会更加柔顺。正因为刚度大和小分别存在优势，尤其是在模拟人和动物的仿生机械结构当中，我们需要改变相应结构的刚度来更好的模拟生物运动的过程。大多数变刚度结构是以改变结构中金属丝的长度，从而实现在一定范围内对结构进行刚度调节。然而，目前的变刚度结构多采用普通金属丝，刚度调节范围小，并且结构复杂，变形能力差。目前，这方面的研究还处于起步阶段，相关技术需要进一步完善和优化，在金属合金材料、机械设计等方面都需要有更深入的研究。因而进行一种结构简单、易于控制的变刚度拓扑结构的设计对于解决现有问题、完善和优化相关技术具有重要意义。
3、综上所述，一种电驱记忆合金丝的u型板交错阵列式变刚度拓扑结构通过给形状记忆合金丝施加电流，从而控制合金丝的内部应力和应变，进而调节整体结构的刚度，并采用可以拓扑阵列的结构。本发明用以解决变刚度结构的刚度控制难度大，变形能力差和尺寸受限的问题，能降低加工成本，并且安装简单，具有重大的理论研究意义和市场应用价值。
技术实现思路
1、本发明的目的是在于提供一种电驱记忆合金丝的u型板交错阵列式变刚度拓扑结构，上板与下板相互交错且垂直，外部的形状记忆合金丝倾斜并与上下两板平面形成一定的角度，且两角度大小相等，而内部的形状记忆合金丝则竖直。通过给形状记忆合金丝施加不同的电流，从而控制合金丝的内部应力和应变，以达到定向调控整体结构刚度的目的。另外，结构中的上板和下板可以在同一平面内分别向两个相互垂直的方向拓扑，从而使整个结构可以向四周任意拓扑，从而达到拓扑结构的目的。
2、本发明是通过以下技术方案实现的：
3、一种电驱记忆合金丝的u型板交错阵列式变刚度拓扑结构主要由上板和下板两部分组成，且上板与下板相互交错且垂直，外部的形状记忆合金丝倾斜并与上下两板平面形成一定的角度，且两角度大小相等，而内部的形状记忆合金丝则竖直；通过向内、外两部分的形状记忆合金丝通电，从而控制合金丝的内部应力和应变，进而定向控制该变刚度结构的刚度变化；上板和下板两部分并不直接接触，而是通过形状记忆合金丝相连；上板结构相同，下板结构也相同，且都为可拓扑结构，可在同一平面向四周任意拓扑。
4、所述的上板和下板结构、尺寸均相同，内部的记忆合金丝通过销楔紧在上下板中间的孔内，外部的记忆合金丝则通过螺栓、螺母、冷压端子、绝缘纸垫片、绝缘热缩管等进行安装。
5、本发明的优势在于：通过给形状记忆合金丝施加电流，从而控制合金丝的内部应力和应变，进而能够更准确的调控整体结构的刚度；上板与下板相互交错且垂直，外部的记忆合金丝对称布置，内部的形状记忆合金丝竖直，结构简单且美观，安装方便，并且可以定向控制结构刚度；内部的记忆合金丝采用销楔紧的方式进行连接，外部的记忆合金丝则通过螺栓、螺母、冷压端子、绝缘纸垫片、绝缘热缩管等进行安装连接，这两种连接方式简单并且牢固，而且由于绝缘材料的应用，可以单独地给每根或者几根记忆合金丝通电，从而可以根据实际情况更加精确地调控整体结构的刚度；上板和下板结构、尺寸均相同，且都为可拓扑结构，可在同一平面向四周任意拓扑。整个变刚度结构原理明确、成本低廉、安装简单。
1.一种电驱记忆合金丝的u型板交错阵列式变刚度拓扑结构，其特征在于：这种基于电驱动形状记忆合金丝的变刚度拓扑结构由内六角螺栓(1)、绝缘纸垫片(2)(5)(7)(10)、绝缘热缩管(3)(9)、冷压端子(4)(8)、结构所用的金属板(6)、螺母(11)、形状记忆合金丝线(12)(14)、销(13)组成。
2.根据权利要求书1所述的一种电驱记忆合金丝的u型板交错阵列式变刚度拓扑结构，其特征在于：上板和下板相互交错且垂直，外部的形状记忆合金丝倾斜且相互对称，并与上下两板平面形成一定的角度且两角度大小相等，而内部的形状记忆合金丝则竖直，结构简单，安装方便。另外，上板和下板结构、尺寸均相同，且都为可拓扑结构，可在同一平面向四周任意拓扑。
3.根据权利要求书1所述的一种电驱记忆合金丝的u型板交错阵列式变刚度拓扑结构，其特征在于：通过向记忆合金丝通电，从而控制合金丝的内部应力和应变，进而控制整体结构的刚度，此外，内部的记忆合金丝采用销楔紧的方式进行连接，外部的记忆合金丝则通过螺栓、螺母、冷压端子、绝缘纸垫片、绝缘热缩管等进行安装连接，这两种连接方式简单并且牢固，而且由于绝缘材料的应用，可以单独地给每根或者几根记忆合金丝通电，从而可以根据实际情况更加精确地调控整体结构的刚度。