改善韧性：金属可通过裂纹桥联、裂纹偏转和裂纹屏障等机制来改善复合材料的韧性，其中裂纹桥联是最有效的增韧机制，即当裂纹扩展到金属材料和基体材料的界面时，因金属颗粒的延展性，裂纹使其受力拉长，其将在裂纹的上下表面施加一个桥联应力，一方面可阻止裂纹的张开而减小裂纹尖端的强度因子，另外还能随裂纹的张开而发生塑性变形，钢包透气砖生产工艺，消耗了裂纹尖端的能量，透气砖价格，起增韧作用。
模拟分析透气砖在各个状态下的温度场分布以及由此而产生的应力分布对提高透气砖耐火材料的使用寿命具有指导的意义。 本文以某钢厂210吨钢包为研究对象，主要研究了以下内容: (1)建立钢包透气砖结构体的三维有限元模型，广西透气砖，基于传热学理论，应用ANSYS有限元软件分析了钢包透气砖结构体在各个状态阶段的温度场和应力场分布，这有利于分析钢包透气砖结构体温度场、应力场及其分布规律; (2)模拟计算了钢包透气砖结构体导热系数、热膨胀系数和弹性模量对钢包透气砖结构体温度场、应力场的影响，计算研究表明，耐火材料的导热系数越高，钢包透气砖结构体温度梯度越小，由于温度梯度而产生的应力较小。耐火材料的热膨胀系数和弹性模量越大，透气砖耐火材料工作热面附近产生的应力越大。 (3)计算分析了钢包透气砖之间的透气砖座砖预留缝以及透气砖与钢包透气砖座砖预留缝的接触，透气砖芯，计算透气芯和座砖温度分布以及由此而产生的应力分布，为钢厂透气砖座砖预留缝的钢包的砌筑提供理论依据。 本文通过模拟计算钢包透气砖结构体温度场和应力场分布，在一定程度上，对钢包透气砖结构体的砌筑和制作工艺具有指导意义。
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