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期刊信息/Journal information
武汉大学学报（工学版）
武汉大学学报（工学版）

李晓红

双月刊

1671-8844

article321@163.com ejwhu@whu.edu.cn

027-68755516;68752082

430072

武汉市武昌珞珈山东湖南路8号

武汉大学学报（工学版）/Journal Engineering Journal of Wuhan UniversityCSCD北大核心CSTPCD
查看更多>>原武汉大学、武汉水利电力大学、武汉测绘科技大学、湖北医科大学合并组建成新的武汉大学。从2001年第1期开始，《武汉水利电力大学学报》改名为《武汉大学学报（工学版）》，其办刊宗旨、刊号、刊期、页码数和订份等都保持不变，原《武汉水利电力大学学报》的订户即为《武汉大学学报（工学版》的订户。本刊重点刊登本校作者的学术论文。
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    高拱坝坝后侵彻爆炸毁伤效应分析

    王高辉孔维伟卢文波潘鑫豪...
    853-862页
    查看更多>>摘要：高拱坝由于具有拱梁受力特性,其坝身往往较薄,而当薄拱坝坝后遭受侵彻爆炸打击时,高拱坝的安全将面临严峻的威胁.采用声固耦合方法模拟库水与大坝-地基动态耦合作用,光滑粒子流体动力学-有限元耦合方法(smoothed particle hydrodynamics-finite element method,SPH-FEM)模拟侵彻内部爆炸及大坝毁伤发展过程,建立了考虑混凝土高应变率效应的库水-坝体-爆炸耦合作用模型,研究了薄拱坝坝后遭受侵彻内部爆炸打击后的毁伤发展过程,探讨了坝后侵彻深度对薄拱坝坝身内部爆炸毁伤特性的影响,揭示了双曲拱坝上、下游几何特征对坝身侵彻爆炸破坏发展过程和毁伤机理.结果表明:高拱坝上、下游面的几何特征对大坝内部爆炸毁伤发展过程具有重要的影响;薄拱坝坝身遭受侵彻爆炸将对大坝安全构成严重威胁,且侵彻高拱坝中部破坏效应最大.

    高拱坝侵彻爆炸毁伤效应SPH-FEM破坏模式

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    三峡工程运用后长江中游多断面水力几何关系变化特点

    孙慧雯夏军强邓珊珊周美蓉...
    863-871页
    查看更多>>摘要：三峡工程的运用改变了坝下游来水来沙条件,长江中游河床持续冲刷,河道水力几何关系相应调整.选取长江中游枝城-汉口河段作为研究对象,根据实测资料分析了2003-2017年长江中游不同断面的水力几何关系的变化特点.结果表明:1)三峡工程运用后,枝城-汉口河段的河道冲刷主要集中在枯水河槽,水面宽的调整也多集中于枯水河槽,同流量下水面宽的变化最高可达400 m,各站同流量下宽深比呈现出不同程度的减小;2)各水文站同流量下水深增大,流速减小;荆江河段河道冲刷强度较大,水深及流速与流量关系的变动范围较大;由于冲刷强度逐渐减弱,水深及流速与流量关系的变动幅度逐年减小,从第1阶段(2003-2006年)至第4阶段(2014-2017年)变动范围的减幅超过25％;城汉河段的河道冲刷强度较小,仅为荆江河段冲刷强度的54％,水深及流速与流量关系的变动范围也较小,逐年变化规律不明显.

    冲积河流水力学水力几何关系水沙条件长江中游三峡工程

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    基于时空影像法的河道流速流量计算应用研究

    陈华陈梦赵浩源香天元...
    872-880页
    查看更多>>摘要：流量数据在水灾害防治、水资源管理、水环境保护和水科学研究中都发挥着重要的作用.传统的接触式流量测量方法在新时期的流域精细化、动态化管理需求下体现出一定的局限与不足,基于图像识别的非接触式测流技术为解决上述问题提供了全新的思路.为了充分发挥图像识别技术在水文测验领域的优势,建立了非接触式图像识别测流计算方法,包括基于时空影像的表面流速计算方法和基于指标率定法和表面流速系数法的河道流量计算方法,并以长江委水文局崇阳水文站为示范应用站,开展了流速流量的比测试验,验证了方法的可行性和准确性.研究结果表明:所建立的非接触式图像识别测流方法计算便捷、新颖、精度高,具有推广应用价值,能为现代水文站建设提供重要技术支撑.

    时空影像测速法图像识别表面流速计算流量计算

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    非均质斜坡降雨入渗失稳机理及可靠度分析

    揭鸿鹄张浮平蒋水华李嵩...
    881-890页
    查看更多>>摘要：目前降雨诱发斜坡可靠度分析常忽略了现场观测信息的影响,不能真实反映降雨入渗下潜在不稳定区域分布及实际可靠度水平.为此,以非饱和二维边坡为例,首先利用贝叶斯更新方法融合"天然工况下斜坡保持稳定"这一观测信息,对空间变异土体抗剪强度参数进行概率反分析,再采用局部安全系数法考虑水力和抗剪强度参数空间变异性并进行非均质斜坡稳定性分析,最后基于蒙特卡洛模拟方法计算斜坡失效概率随降雨历时的变化规律.同时,开发了HYDRUS-2D软件接口程序,给出了详细的HYDRUS-2D软件内核计算流程,并且对比分析了忽略现场观测信息对斜坡失效概率的影响.结果表明:融合观测信息可以有效缩减斜坡土体参数不确定性,排除斜坡沿因抗剪强度参数空间变异性引起的材料强度软弱区发生失稳的可能性,揭示了降雨这一单一因素诱发斜坡失稳机理.此外,采用局部安全系数方法进行斜坡概率分析能够获得降雨入渗下斜坡失效概率和潜在不稳定区域分布.

    斜坡失稳机理降雨入渗空间变异性概率反分析可靠度分析

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    水工隧洞衬砌混凝土通水冷却最优控制机制

    段亚辉姚晓敏喻鹏
    891-898页
    查看更多>>摘要：通水冷却在三峡、白鹤滩等巨型水电站水工隧洞衬砌混凝土温度裂缝控制中得以广泛应用,但其控温控裂机制仍有待进一步深入研究.目前通水冷却控制参数都是参考借用大体积混凝土有关规范对初次通水的规定值,与薄壁衬砌混凝土温升温降快、时间和几何温度梯度大的特点不相符.通过对不同通水冷却水温情况条件下的混凝土进行三维有限元法仿真计算,分析了通水冷却控制温度、温度应力、温度裂缝的效果,进一步探明了薄壁衬砌结构混凝土通水冷却控温控裂的优化控制机制是"4控":采取最优水温,最有效控制内部最高温度、最大内表温差和温降速率,实现施工期全过程抗裂安全系数最大化,最有效控制早期和冬季低温期温度裂缝.

    衬砌混凝土通水冷却温控防裂优化控制数值模拟

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    基于PHFWMGSM算子的水利工程施工事故应急能力评价研究

    韩冲孙开畅陈璇解文婧...
    899-905页
    查看更多>>摘要：为了提高水利工程突发事故应急能力评价的有效性,基于概率犹豫模糊加权麦克劳林几何对称平均(probabilistic hesitant fuzzy weighted Maclaurin geometric symmetric mean,PHFWMGSM)算子,构建水利工程施工事故应急能力评价模型.运用修订后的水利工程施工事故应急能力评价指标体系,结合区间层次分析法(interval analytic hierarchy process,IAHP)确定各指标权重,以减小点值判断带来的误差;再利用概率犹豫模糊集及PHFWMGSM算子,解决实际环境中专家的犹豫心理及评价信息的不完整性;最后,以水利水电工程施工典型事故案例进行分析,验证评价模型的适用性.验证结果表明:该模型能真实表达专家的犹豫心理,较完整地保留评价信息,保证了评价的有效性和准确性,贴切反映实际的应急能力情况,对实际工程应急评估有一定指导意义.

    水利工程概率犹豫模糊集应急能力评价IAHP

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    混凝土全容罐内部温度场等效计算方法研究

    蔡元奇包志辉徐志刚张锐...
    906-916页
    查看更多>>摘要：在火灾或泄漏情况下,混凝土全容罐的内部温度场变化非常复杂,内部温度场直接影响混凝土外罐温度场.准确评估混凝土外罐温度场需要考虑其内部温度场的影响,提出了一个近似内部温度场的等效计算方法,将内部温度场近似按一维传热问题处理,实时求解其近似解,并根据近似解将内部温度场与混凝土外罐之间的热交换等效为对流换热边界,实现了动态考虑内部温度场对混凝土外罐的影响.与火灾试验结果对比验证结果表明所提计算方法有效可行.对混凝土外罐的火灾温度场分析结果表明,该方法既简化了内部温度场的计算,又保证了混凝土外罐温度场的计算精度,能为工程设计提供客观准确的依据.

    瞬态温度场相变对流边界条件火灾一维热传导

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    不同环境下特高压主变压器火灾蔓延特性研究

    甘露刘勇田珍郭莹莹...
    917-924页
    查看更多>>摘要：特高压技术在远距离电力传输中扮演着重要的角色,但近年来特高压站变压器火灾频发、后果严重.针对不同环境风和防火墙设置条件,对特高压主变压器火灾的蔓延特性开展了研究,探讨了环境风和防火墙耦合条件下温度场和热辐射分布规律.研究结果表明:无风条件下主变压器在着火150 s左右达到最大热释放速率70 MW左右,火灾增长速率系数可达3.11,属于超快速火范畴;下风向防火墙失效、环境风增大时,下风向相邻变压器被引燃的风险增大;上风向防火墙失效、环境风增大时,下风向防火墙上方温度升高;当风速为2m/s时,温度可达150 ℃,引燃防火墙上部物质的风险增大.同时对主变上方线缆高度处(14m高度)温度分布规律进行了分析总结,结果可为线缆及构架防火保护提供理论依据.

    油浸式电力变压器特高压站防火墙风力强度

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    基于解析解的高地温圆形隧道温度场分布研究

    张毅峰刘琛尧李国良晏启祥...
    925-932页
    查看更多>>摘要：高地温隧道相对于常规隧道在径向有着更复杂的结构,研究隧道断面温度场对解决隧道高地温相关问题有着重要意义.采用极坐标形式建立圆形高地温隧道断面温度场的数学模型,并采用Laplace公式对热传导问题进行求解,得到了衬砌-隔热层-围岩3层结构下温度场的解析公式;经过MATLAB编程求解计算,得到了温度场的时空演变规律,并建立了对应的数值模型验证其结果的可靠性.结果表明:隧道内部大气温度波动时衬砌与隔热层的温度呈周期性变化,且随着距隧道中心距离增大温度场振幅逐渐减小;温度场呈环状分布,隔热层处的温度梯度最大,衬砌和围岩的温度梯度较小;衬砌内侧温度与隔热层内部温度同步,而隔热层外侧温度波动滞后于衬砌内侧温度;数值模型解析解结果与隔热层外侧温度变化规律一致.

    高地温隧道温度场数值模型解析解

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    点火策略对均质稀燃汽油机燃烧特性影响的模拟

    何邦全张国伟
    933-940页
    查看更多>>摘要：利用三维数值模拟方法,在过量空气系数为1.8时,研究了1 000、2000 r/min转速下4次点火策略对均质稀燃直喷汽油机着火和火焰传播过程的影响.结果表明:相邻2次点火之间的时间间隔会影响能量耦合形式,并决定汽油机的着火和火焰传播特性.在总点火能量不变的条件下,与单次点火策略相比,4次点火策略的点火耦合加热作用可促进火焰面内可燃混合气的氧化过程,加速火核的发展和火焰传播.在不同转速和负荷下,随着点火间隔的增大,着火时刻先提前后推迟,燃烧持续期先增大后减小,指示平均有效压力(indicated mean effective pressure,IMEP)和指示热效率有同样的变化规律,与单次点火策略相比,采用4次点火策略时,在1 000、2 000 r/min下IMEP最高可分别增加0.03、0.05MPa,指示热效率可分别增加3.3％、2.9％.

    汽油机稀混合气均质燃烧多次点火数值模拟

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