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龙图腾网获悉福州大学申请的专利一种基于应变协调的NC-ECC功能梯度材料制备方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN116864048B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-11-21发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202310929768.6，技术领域涉及：G16C60/00；该发明授权一种基于应变协调的NC-ECC功能梯度材料制备方法是由陈伟宏;徐应豪;崔双双;郑祥增;郑剑峰设计研发完成，并于2023-07-27向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种基于应变协调的NC-ECC功能梯度材料制备方法在说明书摘要公布了：本发明涉及一种基于应变协调的NC‑ECC功能梯度材料设计方法，包括：将NC‑ECC功能梯度材料看成由多层不同ECC体积分数的NC‑ECC复合材料组成，NC‑ECC复合材料的弹性模量随着ECC体积分数的增加以指数函数形式Ev呈现非线性变化；列出弹性模量沿厚度方向线性变化的函数Ez，使NC‑ECC功能梯度材料在受力时层间应变趋于协调；对NC‑ECC功能梯度材料进行分层设计，通过把位置坐标代入弹性模量线性函数得到Ek,n，通过与指数函数Ev取等，计算得到不同梯度子层所对应的体积分数；对NC‑ECC功能梯度材料进行一维理论描述，通过各层求得的体积分数设计值与一维描述理论取等，得到形状系数N的值。该方法设计的NC‑ECC功能梯度材料具有良好的力学性能和裂缝控制能力以及低廉的成本。

本发明授权一种基于应变协调的NC-ECC功能梯度材料制备方法在权利要求书中公布了：1.一种基于应变协调的NC-ECC功能梯度材料制备方法，其特征在于，包括： 步骤S1、将NC-ECC功能梯度材料看成由多层不同ECC体积分数的NC-ECC复合材料组成，所述NC-ECC复合材料的弹性模量随着ECC体积分数的增加以指数函数Ev呈现非线性变化； 步骤S2、以厚度方向z作为自变量，列出弹性模量沿厚度方向线性变化的函数Ez，使NC-ECC功能梯度材料在受力时层间应变趋于协调； 步骤S3、对NC-ECC功能梯度材料进行分层设计，以每层的重心坐标来代表各层的位置，通过把位置坐标代入弹性模量线性函数得到Ek,n，通过与指数函数Ev取等，计算得到不同梯度子层所对应的体积分数； 步骤S4、对NC-ECC功能梯度材料进行一维理论描述，其中形状系数N被用来描述NC-ECC功能梯度材料的体积分数从一个位置到另一个位置的渐变过程，通过各层求得的体积分数设计值与一维描述理论取等，得到分布系数N的值； 所述NC-ECC复合材料为NC与ECC按不同体积分数混合，NC的体积分数为VN，ECC的体积分数为VE，满足VN+VE＝1； 所述NC-ECC复合材料的弹性模量模型是受压弹性模量关于ECC体积分数的指数函数Ev，其中，指数函数被用来对NC-ECC复合材料的弹性模量模型进行修正拟合； Ev＝y0+A1exp-vt1+A2exp-vt21 其中，v为ECC体积分数； 用每一层的z轴重心坐标来表示该子层的位置，综合分层与各层位置的关系，得到NC-ECC功能梯度材料分层与各层位置之间的规律公式： 其中，k为功能梯度试件分层后的第k层，n为功能梯度材料分层的层数，n2，z代表第k层的z轴坐标位置，d-dm表示梯度子层厚度； 各层之间的弹性模量呈现线性变化，从而保证材料在受力过程中各个梯度子层产生的应变不会有跳跃式突变，避免应力集中，使层间应变相互协调，弹模线性变化函数如下所示： 将式2的z代入Ez，得到： 其中，E2为NC的弹性模量，E1为ECC的弹性模量； 为了求得NC-ECC功能梯度材料每个梯度子层应该达到的体积分数，使式1和式4取等，则有： Ev＝Ek,n5 其中，y0、A1、A2、t1、t2为拟合参数，均为已知量； 用分布系数N对NC-ECC功能梯度材料进行一维理论描述，解释ECC体积分数从一个位置到另一个位置的逐渐变化： 其中，N为描述功能梯度试样各层体积分数的分布系数；N＝1表示各层体积分数为线性变化；N1和N1都表示各层体积分数为非线性变化；d和dm将功能梯度材料划分为不同的区域，-dm,dm是一个渐变的功能梯度层，-dm，-d和dm,d分别代表NC和ECC基础相材料层； 将一维理论描述公式，即式7与体积分数函数，即式6取等，代入已知参数，再进行对数求解，求出分布系数N的值：

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