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龙图腾网获悉西北工业大学申请的专利一种基于近场动力学的仿生胸鳍柔性度量与裂纹评估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：CN119720505B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-09-23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：202411701096.4，技术领域涉及：G06F30/20；该发明授权一种基于近场动力学的仿生胸鳍柔性度量与裂纹评估方法是由张娅;包天;宁宇航;黄桥高设计研发完成，并于2024-11-26向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种基于近场动力学的仿生胸鳍柔性度量与裂纹评估方法在说明书摘要公布了：本发明公开了一种基于近场动力学的仿生胸鳍柔性度量与裂纹评估方法，不同于连续介质力学的局部方法，近场动力学模型将某一物质点的变形特性和力学特性，考虑为近场范围内所有物质点的综合影响，通过结合近场动力学的理论分析模型与柔性仿生胸鳍结构，确定柔性仿生胸鳍俯视平面内加权后统一柔度，代表了物质点无载荷情况下柔性变形的能力，从而实现对柔性仿生胸鳍的柔性度量；通过预制裂纹并进行场景模拟和仿真，实现裂纹评估。本发明可以快速预估仿生水下航行器推进时的胸鳍柔性状态与水动力特性，以及遭遇破坏后仿生胸鳍表面的裂纹扩展，并以此指导仿生胸鳍骨骼与肌肉的柔性设计与优化。

本发明授权一种基于近场动力学的仿生胸鳍柔性度量与裂纹评估方法在权利要求书中公布了：1.一种基于近场动力学的仿生胸鳍柔性度量与裂纹评估方法，其特征在于，包括： 步骤1，扫描实体蝠鲼的三维外形，得到由蝠鲼表面三维点集构成的蝠鲼三维模型； 步骤2，在蝠鲼三维模型的基础上，删去模型上蝠鲼头部的脸鳍结构并分别采用不同的曲线优化方案进行蝠鲼三维模型的优化；基于优化后三维点集与蝠鲼表面三维点集之间的欧氏距离，确定最终的仿蝠鲼潜水器三维模型； 步骤3，仿蝠鲼潜水器的三维模型包括中间的刚性仿生主仓与两侧的柔性仿生胸鳍；柔性仿生胸鳍由内部的碳纤维材料仿生骨骼与包覆于仿生骨骼之上的弹性材料仿生肌肉组成，仿生骨骼由鳍根处设置的电机驱动；刚性仿生主仓部分视为刚性材料，不考虑运动变形，柔性仿生胸鳍变形形式为弯曲变形，忽略拉伸变形； 步骤4，设置仿蝠鲼潜水器的柔性仿生胸鳍为双鳍条结构，同时柔性仿生胸鳍中的仿生骨骼的柔性沿着由头至尾、由中心至两翼的方向逐渐增大； 步骤5，应用近场动力学分析方法，采用刚性的材料模型表征仿蝠鲼潜水器的刚性仿生主仓；选定物质点的近场范围、仿生骨骼材料与仿生肌肉材料的工程材料常数，对仿蝠鲼潜水器中的柔性仿生胸鳍进行物质点划分；采用非常规态基近场动力学中的碳纤维材料模型表征仿生骨骼的材料属性，采用超弹性材料模型表征仿生肌肉的材料属性； 步骤6，基于近场动力学模型，描述仿生骨骼与仿生肌肉的变形状态与力状态，计算柔性仿生胸鳍中所有物质点的雅可比矩阵，再由雅可比矩阵与近场动力学模型的参数关系，得到基于近场动力学方法表征的材料刚度矩阵，并基于此得到仿生骨骼的抗弯刚度与仿生肌肉的抗弯刚度并进行更新； 步骤7，建立仿生骨骼与仿生肌肉基于距离的耦合权重函数，以前鳍条根部的物质点为当前参考物质点，沿着弦向与展向，对柔性仿生胸鳍中其他部分物质点抗弯刚度的倒数进行加权求和，得到柔性仿生胸鳍俯视平面内加权后统一柔度，代表了物质点无载荷情况下柔性变形的能力，从而实现对柔性仿生胸鳍的柔性度量； 步骤8，对仿蝠鲼潜水器的前鳍条根部施加周期性往复旋转运动，确定柔性仿生胸鳍上物质点的变形； 步骤9，在柔性仿生胸鳍中的仿生骨骼或仿生表面蒙皮上预先设置初始裂纹，确定临界拉伸率，并进行不同的撞击、划伤场景模拟，删去对应破坏部位的物质点；启动基于近场动力学方法的固体仿真计算程序，设置不同的仿生骨骼的运动属性，记录各时刻仿生胸鳍物质点的力学参数，仿生骨骼或仿生肌肉表面的裂纹扩展及固体损失情况，以实现裂纹评估。

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