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王华昆
发布时间:2025年02月14日 15:02 点击数:

王华昆,厦门大学土木工程系副教授,博导。主要从事海洋结构安全及优化设计理论、结构防灾减灾、多相流、多场耦合数值仿真研究。主持国家自然科学基金青年项目、福建省自然科学基金青年项目、全国重点实验室开放基金、横向等课题9项,参与“十四五”重点研发计划、973国家重点基础研发计划、国家自然科学基金重点项目、工信部项目、厦门市重大科技计划项目等课题10余项,以一作/通讯在《Corrosion Science》、《Tribology International》、《Wear》、《Thin-Walled Structures》、《Ocean Engineering》等国际TOP期刊发表SCI论文30余篇,授权专利17项、出版专著/教材3部,获省部级科技进步奖一等奖1项、厦门市科技进步奖一等奖1项,入选福建省、厦门市高层次人才(C类),担任福建省力学学会理事、《Corrosion science》、《Corrosion Communications》、《中国腐蚀与防护学报》青年编委等职务。

 

招生信息

每年计划招收博士1名,硕士研究生2~3名,欢迎海洋工程、土木水利、力学、机械等相关专业的同学邮件咨询!

Email: hkwang@xmu.edu.cn

 

个人简历

王华昆,副教授,博导

厦门大学,建筑与土木工程学院,土木工程系

教育背景

2015.09-2020.12, 天津大学, 船舶与海洋工程系, 工学博士

2011.09-2015.07, 天津大学, 船舶与海洋工程系, 工学学士

 

工作经历

2024.8至今, 厦门大学, 建筑与土木工程学院土木工程系, 副教授

2022.8至今, 嘉庚创新实验室(双聘),PEM电解槽方向

2021.1-2024.7, 厦门大学, 建筑与土木工程学院土木工程系, 助理教授

研究兴趣

1.       PEM电解槽多场、多尺度、多界面仿真与优化设计

2.       多物理场耦合高精度、高效计算方法

3.       深海管道、柔性管多场多相流冲刷腐蚀计算理论

4.       深海管道、柔性管局部屈曲、屈曲传播、内爆、爆破仿真

5.       海洋结构腐蚀、应力腐蚀、磨损腐蚀力化耦合仿真理论

科研项目

主持

纵向课题

1.       国家自然科学基金青年项目, “应力-冲蚀耦合作用下深海柔性管双相不锈钢骨架层损伤与屈曲特性”(52301339), 2024.01~2026.12

2.       全国重点实验室开放基金, “掺氢高压输气管氢脆-冲蚀耦合损伤特性及安全评价方法”(HESS-2402), 2024.06~2027.06

3.       福建省自然科学基金青年创新基金, “深海采矿水力输运粗颗粒冲击破碎机理及其诱导冲蚀损伤研究”(2021J05004), 2021.11~2024.11

4.       中央高校基本科研业务费, “海洋高压气管掺氢混输损伤机理及优化控制”(20720240038), 2024.01~2025.12

5.       中央高校基本科研业务费, “重载下的锚链磨损腐蚀机理及优化设计技术研究”(20720210068), 2021.01-2021.12

6.       厦门市科技局产学研项目补助项目, “PEM电解槽结构优化设计及验证”(2024CXY0108), 2024.10~2027.10

横向课题

1.       “PEM电解槽多场多界面高保真仿真及优化”(校合20263160A0583), 2026.04~2029.03

2.       “PEM电解槽结构优化设计及验证”(校合20233160A0370), 2023.04~2024.04

3.       “基于向量式力学的海上变电站结构分析软件可靠性验证”(校合20213160A0656), 2021.09~2021.12

参与

1.       国家重点研发计划, “十兆瓦级碱性-质子交换膜混合制氢系统关键技术与示范”(2023YFB4004600), 2024.01~2026.12

2.       国家重点基础研发计划973项目, “深海水下油气输送系统安全运行与风险控制”(2014CB046803), 2014.01- 2017.06

3.       国家自然科学基金重点项目, “复杂环境下深海工程结构动力特性与安全可靠性研究”(51239008), 2013.01- 2017.06

4.       国家自然科学基金面上项目, “深海管道的冲刷腐蚀与防护研究”(51879189), 2019.01-2022.12

5.       工信部高技术船舶科研项目, “中型邮轮设计建造关键技术研究”子课题“异型结构可靠性分析及优化”(G18473CJ09), 2019.01-2022.12

6.       厦门市科技局重大科技计划项目(未来产业领域),“高适应性500标方高效PEM电解制氢系统及关键材料研发”(3502Z20241030),2024.10~2027.09

7.       第二批广西创新驱动科技重大专项, “在役深海油气采输结构局部损伤演化机理与安全寿命评估”(Guike AA17292007), 2018.01-2020.12

获奖荣誉

1.       厦门市科技进步奖一等奖(4/8), 大跨度桥梁拉吊索智能管养成套技术研发与应用. (2022-J-1-09-R4),2022-03-21

2.       福建省高层次人才(C类)、厦门市高层次人才(C类)

3.       天津市优秀博士学位论文

4.       天津市科技进步奖二等奖(4/8), 在役海洋结构系统安全运维技术研究(2020JB-2-125),2020-07-18

5.       博士研究生国家奖学金、天津大学学生科学奖

6.       中国造船工程学会科技进步奖一等奖(4/15), 新型一体化平台与管道系统结构优化和耐久性研究及应用. (2019XHJ-18), 2019-12-2

专著/教材

1.       王华昆, 余杨, 高婧, 张尧. 《ABAQUS在工程中的应用——基于Python脚本的参数化设计》. 厦门大学出版社, 2023, ISBN 978-7-5615-9110-9

2.       黄俊, 刘欣, 符妃, 王华昆, 余建星.《深海油气采输结构损伤演化机理与安全寿命评估》.天津大学出版社, 2023, ISBN:9787561874172

3.       余建星, 王华昆, 余杨, 韩宇. 《深海管道试验的数值模拟理论及应用——ABAQUS参数化设计中的Python脚本》. 天津大学出版社, 2019. ISBN 978-7-5618-6350-3

论文(*通讯)

研究方向一:PEM电解堆多尺度、多场耦合计算理论与结构优化设计

1.       Huakun Wang*, Yingfeng Li, Hua-bing Tao, Nanfeng Zheng. Lightweight and high stress uniformity sandwich endplate for PEM electrolytic stack: Experimental and numerical study. International Journal of Hydrogen Energy, 2026, 261, 156688.

2.       Huakun Wang*, Long Yu, Huabing Tao. Dual-objective structural optimization of porous transport layer with both high stiffness and permeability: Experiment and simulation. International Journal of Hydrogen Energy, 2026. 245, 155526.

3.       Huakun Wang*, Sheng Yang, Heyang Chen, Yingying Yan, Huabing Tao*. Gas-liquid two-phase flow and pressure drop characteristics in porous diffusion layer. Flow, Turbulence and Combustion. 2026, 116(1), 14.

4.       Huakun Wang*, Tongyao Wang, Sheng Yang, Jing Gao, Yang Yu, Hua-bing Tao**. Ductile burst behavior of high pressure X100 steel pipe considering hydrogen damage. International Journal of Hydrogen Energy, 2024, 58: 362-379.

5.       Jiawei Liu, Han Liu, Yang Yang, Yongbing Tao, Lanjun Zhao, Shuirong Li, Xiaoliang Fang, Zhiwei Lin, Huakun Wang*, Hua Bing Tao*, Nanfeng Zheng. Efficient and Stable Proton Exchange Membrane Water Electrolysis Enabled by Stress Optimization. ACS Central Science, 2024, 10, 4, 852-859. (ESI高被引)

6.       Meiquan Huang, Jiawei Tao, Ling Ma, Xinlong Zhuang, Huakun Wang*, Hua Bing Tao*, Nanfeng Zhen. Is it Stable for the Asymmetric Pressure Operation of PEM Water Electrolyzer?Chemical Engineering Journal, 2024. 498, 15, 155209.

7.       Yaping Pan, Han Liu, Jiawei Liu, Linrui Wen, Huakun Wang*, Nanfeng Zheng, Hua Bing Tao*. Probing Current Density Distribution Over Catalyst Layer at Micrometer Scale in Water Electrolyzer. Catalysis Science & Technology, 2024,14, 1480-1487.

8.       王华昆*,陶华冰,郑南峰. 基于流体传热的质子交换膜电解堆主流道优化, 厦门大学学报(自然科学版). 2026,(录用)

9.       王华昆,陶华冰,李水荣,郑南峰*. 极端工况下撬装式电解水制氢系统热需求分析及优化. 厦门大学学报(自然科学版), 2026, 65(3): 479-489.

 

研究方向二:海洋结构多场耦合损伤计算理论与优化

1.       Huakun Wang, Tongyao Wang, Heyang Chen, Yang Yu*. Hydrogen Embrittlement-Accelerated Erosion Characteristics and Erosion Model Development Based on Ductile Damage Mechanics. Journal of Materials Engineering and Performance, 2026, 35, 25606–25623.

2.       Yao Zhang, Xiang Fu, Yang Yu, Huakun Wang*. Time-variant burst strength of Q235 steel pipe considering stress-corrosion deterioration based on ductile damage mechanics. Thin-walled Structures. 2026, 226, 114918.

3.       Huakun Wang, Yang Yu*. Erosion behavior of straight carcass considering the stress-erosion interaction and the simplified predicting method. China Ocean Engineering, 2025, 39(5): 878–890.

4.       Jing Gao, Xintao Zhang, Huakun Wang*. Development of time-dependent elastoplastic stress-accelerated corrosion model and a simplified full-life damage evolution simulation method: Experimental and numerical studies. Construction and Building Materials. 2025, 474: 411142.

5.       Yesen Zhu, Yipei Dong, Kai Teng, Yunze Xu, Huakun Wang*, Qiliang Zhang*. Analysis of the causes of pitting corrosion in the 304 stainless steel gate slot of a hydropower station. Engineering Failure Analysis, 2025, 170: 109268.

6.       Huakun Wang*, Ling Deng, Yao Zhang*, Yang Yu, Jing Gao. A Comprehensive Review on Erosion-Corrosion Characteristics of Steel Subjected to Tensile Stress. Journal of iron and steel research, 2025. 32(7), 1781-1802.

7.       Huakun Wang*, Yang Yu, Yunze Xu, Jing Gao. A unified model and simulation method for elastoplastic stress–erosion interaction. Tribology International. 2024, 191, 109111.

8.       Huakun Wang, Xiaoyu Zhao, Yang Yu, Yesen Zhu, Qiliang Zhang, Yunze Xu*. Numerical simulation method of Erosion-Corrosion of high-pressure X65 pipe bends in CO2 corrosion environment. Multiscale and Multidisciplinary Modeling, Experiments and Design. 2024, 7, 2461-2487.

9.       Jing Gao, Xintao Zhang, Huakun Wang*, Longyun Chen. Random corrosion characteristics of high strength steel wire after 18 years of service and the numerical reconstruction method. Structures, 2023, 51: 498–512.  

10.     Huakun Wang, Jing Gao, Tao Liu*, Yang Yu, Weipeng Xu, Zhenzhou Sun. Axial buckling behavior of H-piles considering mechanical-electrochemical interaction induced damage. Marine Structures, 2022, 83, 103157.  

11.     Huakun Wang*, Yang Yu, Yunze Xu, Sujuan Zhang, Xiubo Li. A simple approach for coarse particle stress-erosion test with experimental validation. Journal of Materials Engineering and Performance. 2022, 31, 5823–5836.

12.     Huakun Wang*, Tongmu Liu, Yao Zhang, Yesen Zhu, Fangzhou Liu, Tongyao Wang. A fully coupled tribocorrosion simulation method for anchor chain considering mechano-electrochemical interaction. Lubricants. 2022, 10, 330.

13.     Weipeng Xu, Huakun Wang*, Yang Yu, Zhenzhou Sun, Haoda Li, Yan Zhao, Yiqin Fu. Study on the applicability of micro-groove erosion mitigation method based on stress-erosion coupling simulation. Tribology International. 2022, 174: 107746.

14.     Yang Yu, Weipeng Xu, Huakun Wang*, Shengbo Xu. Influence of FRP arrestors on the dynamic collapse and implosion of underwater pipelines. Ocean Engineering, 2022, 264,  112461.

15.     Yang Yu, Zhenzhou Sun, Huakun Wang*, Jing Gao, Zhiwei Chen. Time variant characteristic of steel cable considering stress-corrosion deterioration. Construction and Building Materials. 2022, 328, 127038.

16.     Tongmu Liu, Jianxing Yu, Huakun Wang*, Yang Yu, Haoda Li, Baocheng Zhou. Modified method for determination of wear coefficient of reciprocating sliding wear and experimental comparative study. Journal of Marine Science and Engineering. 2022, 10, 1014.  

17.     Zhenzhou Sun, Yang Yu, Huakun Wang*, Shanshan Huang, Jiefeng Chen. Dynamic response analysis of offshore converter station based on Vector Form Intrinsic Finite Element (VFIFE) method. Journal of Marine Science and Engineering. 2022, 10, 749.

18.     Tao Liu, Wenze Wang, Huakun Wang*, Binjian Su. Improved damping reduction factor models for different response spectra. Engineering Structures, 2021, 246: 113012.

19.     Jianxing Yu, Haoda Li, Yang Yu, Xin Liu,Weipeng Xu, Huakun Wang, Pengfei Liu. Numerical Investigation of Liquid-solid Erosion in Unbonded Flexible Pipes. International Journal of Pressure Vessel and Piping, 2022, 199, 104743.

20.     Huakun Wang, Yang Yu*, Weipeng Xu, Zhenmian Li, Sizhe Yu. Time-variant burst strength of pipe with corrosion defects considering mechano-electrochemical interaction. Thin-Walled Structures. 2021, 169: 108479.

21.     Jianxing Yu, Weipeng Xu*, Yang Yu, Huakun Wang, Haoda Li, Shengbo Xu, Mengxue Han. Effectiveness of concrete grouting method for deep-sea pipeline repairs. Thin-Walled Structures, 2021, 169, 108336.  

22.     Yu Jian-xing, Han Meng-xue, Duan Jing-hui*, Yu Yang, Wang Hua-kun. The research on the different loading paths of pipes under combined external pressure and axial tension. International Journal of Mechanical Sciences. 2019, 160: 219-228.

23.     Huakun Wang, Yang Yu*, Jianxing Yu, Zhaoyu Wang, Haoda Li. Development of erosion equation and numerical simulation methods with the consideration of applied stress. Tribology International. 2019, 137: 387–404.

24.     Huakun Wang*, Yang Yu*, Jianxing Yu, Weipeng Xu, Sizhe Yu, Xiubo Li. Numerical simulation of the erosion of pipe bends with the consideration of fluid-induced stress and surface scar evolution. Wear. 2019, 440-441: 203043.

25.     Huakun Wang, Yang Yu*, Jianxing Yu, Haicheng Chen, Mengxue Han. Effect of pitting defects on the buckling strength of thick-wall cylinder under axial compression. Construction & Building Materials. 2019, 224: 226–241.

26.     Huakun Wang, Yang Yu*, Jianxing Yu, Jinghui Duan, Yu Zhang, Zhenmian Li, Caimei Wang. Effect of 3D random pitting defects on the collapse pressure of pipe — Part I: Experiment. Thin-Walled Structures. 2018, 127: 512-526.

27.     Huakun Wang, Yang Yu*, Jianxing Yu, Chenghang Jin, Yan Zhao, Zhiyuan Fan, Yu Zhang. Effect of 3D random pitting defects on the collapse pressure of pipe — Part II: Numerical analysis. Thin-Walled Structures. 2018, 129: 527-541.  

28.     Jianxing Yu, Huakun Wang*, Yang Yu, Zhen Luo, Weidong Liu, Caimei Wang. Corrosion behavior of X65 pipeline steel: Comparison of wet–dry cycle and full immersion. Corrosion Science. 2018. 133: 276–287.

29.     Jianxing Yu, Huakun Wang*, Zhiyuan Fan, Yang Yu. Computation of plastic collapse capacity of 2D ring with random pitting corrosion defect. Thin-Walled Structures. 2017, 119: 727–736.  

30.     Zhiyuan Fan*, Jianxing Yu, Zhenzhou Sun, Huakun Wang. On the effect of axial length parameters of ovality on the collapse pressure of pipelines. Thin-Walled Structures. 2017, 116: 19–25.

31.     王华昆*,彭建林,赖明信,高婧. 2205双相不锈钢与UHMWPE抗冲蚀性能对比研究:实验及数值模拟. 摩擦学学报,2026

32.     王华昆*,邓凌,张尧. 非黏结柔性管新型仿生骨架层抗冲蚀性能分析. 海洋工程,2026

33.     王华昆*,刘方舟,陈贺扬,高婧,余杨. 深海矿物随机粗颗粒碰撞破碎仿真研究. 力学与实践,2025, 47 (03): 597-606.

34.     王华昆,刘方舟,高婧,余杨,李彦豪. 粗颗粒—壁面碰撞试验分析及随机反弹模型构建. 海洋工程,2024, 42(4): 96-109.

35.     王华昆*,王彤瑶,余杨. 高压异径管应力—冲蚀耦合损伤特性及结构优化. 压力容器. 2023, 40(10):47-57.

36.     王华昆,余杨*,孙震洲等. 中空细长圆柱壳内爆机理及其诱导链式失效研究. 船舶力学,2023, 27(08):1208-1220

37.     王华昆,高婧*,余杨等. 深海多金属结核物理特性及其对采输过程的影响概述. 海洋开发与管理, 2023,40(03): 53-64.

38.     王华昆,高婧*等. 深海多金属结核宏观形貌及生长模拟研究. 海洋工程, 2022, 40(05):121-131.

39.     余杨,王华昆*等. 中型邮轮玻璃幕墙波浪砰击载荷研究. 中国造船,2021,62(3): 13-27.

40.     冯岩,余建星,王文涛,王华昆*等. 铺管船月池结构减阻优化设计.船舶工程,2021,43(12): 24-31+138.

41.     李修波,刘可安,王华昆*等. 后挖沟深度对深海海底管道屈曲影响数值分析. 海洋工程. 2020,38(3),153-161.

42.     余建星,金成行,王华昆等. 含内部冲刷腐蚀损伤的90°弯管屈曲压力的研究. 天津大学学报,2020,53 (02): 111-121.

43.     王华昆,余建星*等. 考虑荷载效应的三维颗粒冲蚀数值模拟. 中国造船,2019, 60(4), 66-72.

44.     王华昆,余建星*等. 不规则细砂的统计特性及二维三维数值模拟. 天津大学学报. 2019, 52(4): 383-391.

 

授权专利

方向一:PEM电解水制氢技术及装备

1.      王华昆, 杨盛, 陶华冰. 一种用于研究电解槽内部反应器中气液两相流的试验装置及其测试系统. (实用新型,202322285895.5)

2.      王华昆等. 压紧板簧及电堆. (实用新型,CN220474673U, 2024-02-09)

3.      王华昆等. 一种流道板、连续挤压成型装置和设备. (实用新型,CN220144449U, 2023-12-08)

4.      王华昆等. 可视化电解槽装置. (实用新型,CN220149677U, 2023-12-08)

5.      王华昆等. 氢气泄漏模拟试验装置. (实用新型,CN218271756U, 2023-01-10)

6.      王华昆等. 单极板、双极板以及电解水装置. (实用新型,CN217973433U, 2022-12-06)

7.      王华昆等. 一种圆形双极板流道结构及电解池. (实用新型,CN217788456U, 2022-11-11)

方向二:海洋技术及装备

1.      王华昆等. 一种张力式模块组合深水养殖网箱 (发明,ZL 2019 1 0446744.9)

2.      王华昆等. 一种张力式模块组合深水养殖网箱的安装方法 (发明,ZL 201910446085.9)

3.      王华昆等. 一种张力式超大型模块组合深水养殖网箱(实用新型,2019207717969)

4.      王华昆,喻龙,王东东. 一种可折叠和自支撑的气囊深海养殖网箱. (实用新型,ZL202520134182.5)

5.      王华昆等. 一种浮力自升式的大块海底矿物提升系统. (发明,CN201911203097.5)

6.      余建星,王华昆等. 一种深海矿物浮力自升式提升方法 (发明,ZL 201911201266.1)

7.      余建星,王华昆等. 干湿交替下的海洋结构物应力腐蚀试验装置(发明,ZL201610901488.4)

8.      余建星,王华昆等. 海洋立管外腐蚀疲劳试验装置(发明,ZL201610825227.9)

9.      余建星,王华昆等. 深海管道应力腐蚀复杂加载试验装置(发明,ZL201610825782.1)

10.   王华昆,邓凌,王越. 一种柔性管骨架层结构. (实用新型,CN 223318638 U, 2025-09-09)

11.   王华昆等. 一种重力驱动式的大颗粒应力-冲蚀试验装置 (实用新型,202122107792.0)

12.   王彤瑶,王华昆. 一种基于仿生学的抗冲蚀装置. (CN 223037664 U, 2025-06-27)

13.   余建星,王华昆等. 一种浮力自升式的大块海底矿物提升系统 (实用新型,CN201922104643.1)

14.   余建星,王华昆等. 一种浮力自升式提升舱. (实用新型,201922106139.5)

会议报告/论文

1.       Huakun Wang. Model, Theory and Application of Stress-Erosion-Corrosion coupling for oil and gas pipelines under high pressure,第六届国际深水油气工程前沿技术研讨会,中国珠海,2025. (Excellent presentation Awards)

2.       王华昆. 深海矿物粗颗粒-壁面碰撞、随机反弹及冲击破碎行为:试验及数值模拟. 第一届深海矿产资源青年学术论坛 2025,中国三亚. (Oral)

3.       Huakun Wang. Unified model and high efficiency full-life damage evolution simulation method for mechano-electrochemical interaction. SUT 2024 Conference, Tianjin, China.  (Oral)

4.       Huakun Wang. Unified model and simulation method for elastoplastic stress-corrosion interaction and structure optimization application. 2024 International Conference on Corrosion Protection and Application (ICCPA2024), Chongqing, China. (Best Oral Speaker Awards)

5.       Huakun Wang, Fangzhou Liu. Experimental analysis and random rebound model development of coarse particle-wall collisions. SUT 2023 Conference, Haikou, China. (Oral)

6.       Huakun Wang. A general model and simulation method for elastoplastic stress-erosion interaction. CCCM2023, Dalian, China. (Oral)

7.       Huakun Wang. A multi-physics simulation framework for the Erosion-Corrosion prediction of high-pressure pipe in CO2 corrosion environment. SUT 2022 Conference, Qingdao, China.  (Oral)

8.       Huakun Wang. Numerical simulation method of Erosion-Corrosion of high-pressure X65 pipe bends in CO2 corrosion environment. 2022 International Conference on Corrosion Protection and Application (ICCPA 2022), Chengdu, Sichuan, China. (Oral)

9.       Huakun Wang. Tribocorrosion simulation method of anchor chain considering mechano-electrochemical interaction. SUT 2021 Conference, Dalian, China. (Oral)

 

教学课程

1.       本科生:运筹学、土木工程计算机软件应用、土木工程BIM技术及软件应用、沿海工程材料腐蚀与防护

2.       研究生:海洋工程结构、论文写作与指导

学生竞赛指导

1.       福建省大学生结构设计竞赛:一等奖(2023年)、二等奖(2021、2024年)、三等奖(2022年)

教改论文

1.       王华昆*, 高婧, 陈兰英. 面向工程应用的土木工程结构设计一体化课程体系设置及教学方法创新. 高教学刊, 2023, 9 (35): 107-111.

学术兼职

1.       福建省力学学会理事

2.       Corrosion Science、Corrosion Communications、《中国腐蚀与防护学报》青年编委

3.       Lubricants特刊“Erosion-Corrosion and Stress Corrosion Characteristics of Hydraulic and Marine Structures”客座编辑

4.       Thin-walled Structures、Engineering Structures、Tribology International、Ocean Engineering、China Ocean Engineering、Physics of Fluids、Journal of constructional steel research、Journal of Structural Engineering、Energy、CORROSION、International Journal of Structural Stability and Dynamics、工程力学、海洋工程等审稿人

 

Scopus: https://www.scopus.com/authid/detail.uri?authorId=57215030825

Researchgate: https://www.researchgate.net/profile/Huakun-Wang?ev=hdr_xprf

 

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