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龙图腾网获悉山东科技大学申请的专利一种预测CFRP材料新裂纹起裂位置和扩展方向的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：CN121685549B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2026-04-24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：202610196539.1，技术领域涉及：G06T7/00；该发明授权一种预测CFRP材料新裂纹起裂位置和扩展方向的方法是由李勇;杜子龙;狄亚奥;韩善灵;陈龙;苗雅楠设计研发完成，并于2026-02-11向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种预测CFRP材料新裂纹起裂位置和扩展方向的方法在说明书摘要公布了：本发明提供了一种预测CFRP材料新裂纹起裂位置和扩展方向的方法，涉及CFRP裂纹预测领域，包括如下步骤：采集CFRP材料原始图像，对原始图像进行二值化，并对二值化后的图像进行骨化；将应变率强度因子、主干分支单位方向以及分支长度构成应变率强度因子矩，并建立临界矩与断裂韧度，作为判断起裂危险度的标准；定义起裂危险度，根据起裂危险度预测裂纹起裂位置；对骨化图像和原始图像进行特征提取，构建树异构张量；将树异构张量输入决策树，利用决策树输出预测的裂纹起裂角度。本发明的技术方案克服现有技术中的对CFRP材料新裂纹起裂位置和扩展方向的预测中不能兼顾精度与效率的问题。

本发明授权一种预测CFRP材料新裂纹起裂位置和扩展方向的方法在权利要求书中公布了：1.一种预测CFRP材料新裂纹起裂位置和扩展方向的方法，其特征在于，包括如下步骤： S1，采集CFRP材料原始图像，对原始图像进行二值化和腐蚀操作，得到骨化后的图像； S2，将应变率强度因子、主干分支单位方向以及分支长度构成应变率强度因子矩，并建立临界矩与断裂韧度，作为判断起裂危险度的标准；结合应变率强度因子矩定义起裂危险度，根据起裂危险度预测裂纹起裂位置； S3，对骨化图像和原始图像进行特征提取，构建树异构张量，包括：动态应变率强度因子，塑性区的半径，树等效直径，气泡三维尺寸比，气泡最小曲率半径，树干最小角度，树三维分形维数和树度中心性； S4，将树异构张量输入决策树，利用决策树输出预测的裂纹起裂角度； 步骤S2具体包括如下步骤： S2.1，计算提取的骨架方向与尺度： ； 其中，为主干骨架点集的协方差矩阵，为主干骨架点数量，为转置，为第个主干骨架点，为均值，和分别为在主干方向和分支方向的最大特征向量，,分别为主干方向和分支方向单位向量，为取模； S2.2，将主干方向单位向量、分支方向单位向量与余弦相似度相结合建立方向关系，并设置偏转量用于量化分支相对主干的偏转或剪切强度： ； 其中，为余弦，为偏转量，为裂纹角度； S2.3，由骨架像素序列计算分支长度： ； 其中，为像素与长度转换比例，为分支的骨架像素序列，为分支骨架点的数量； S2.4，采用普遍稳健型权重、同向优势权重、剪切偏转权重和混合型权重对分支与转向进行调节： ； ； ； ； 其中，为权重参数；为混合比例系数，为取最大值函数； S2.5，将应变率强度因子、主干方向单位向量、分支方向单位向量以及分支长度构成应变率强度因子矩： ； 其中,为应变率强度因子；为权重； S2.6，构建临界矩，作为分支危险度指标的参考： ；； 其中，为塑性区半径；为等效断裂韧度；为有效弹性模量；为能量分配因子；为缺口冲击强度；为试样厚度；为泊松比，为弹性模量； 能量分配因子通过相同试件的已知真实危险分支作为参考进行计算: ； 其中，是已知真实危险分支的因子矩； S2.7，分支的起裂危险度为: ； 其中,为分支的起裂危险度； S2.8，建立起裂分级判据： ； 其中，为易裂阈值，临界阈值，次临界阈值，为安全阈值。

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