吹氩期间狭缝数量和尺寸对透气砖热梯度应力的影响

王金相¹，孙加林¹，刘辉敏¹

(1.北京科技大学材料科学与工程学院,北京,100083;
2.中钢集团洛阳耐火材料研究院有限公司河南省特种耐火材料重点实验室,河南洛阳,471039;
3.洛阳理工学院材料科学与工程系,河南洛阳,471023)

摘要:为提高透气砖的使用寿命,对其因吹氩而产生的热梯度应力场进行了模拟分析,以确定狭缝的合理尺寸及数量.首先根据研究目的和透气砖工作特点,在适当简化其结构和边界条件的基础上,建立了它的二维平面应变有限元模型.然后在保持透气砖尺寸和狭缝分布形式一定的前提下,研究了狭缝尺寸和数量变化对透气砖热梯度应力场的影响.研究结果表明:(1)热梯度应力仅在狭缝附近有剧烈变化,且狭缝尺寸及数量变化对最大拉应力影响不大;(2)狭缝越长,透气砖的整体热应力越大;(3)狭缝宽度变化对透气砖整体热应力分布影响不大;(4)对于本次分析来讲,狭缝最佳条数为20条.

关键词:透气砖; 狭缝数量; 狭缝尺寸; 热梯度应力; 有限单元法;

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