針對煉鐵高爐、煉鋼轉爐、連鑄中間包、鋼水包、魚雷罐車等高溫冶金容器及加熱爐、高溫管道等熱力系統設備的共同結構和負荷特點，綜合利用計算機仿真和現代電測及激光測試分析技術，開展其在生產過程中的熱行為、變形行為、及強度行為的內部機理和外在表現的基礎理論研究，形成了金屬－耐材高溫復合結構熱－機械耦合行為的分析方法和設計理論，并成功地應用于300噸鋼包裂紋生成分析及改制設計，轉爐延壽技術及工藝確定、高爐下降煤氣下降管的塌落事故評估和治理以及轉爐等高溫結構的設計和行為控制等方面。其中300噸鋼包裂紋生成分析及改制研究工作明確了原有進口大型鋼包裂紋的生成機理及防治方法，并首次將圓弧底和整體小耳軸應用于大型鋼包，使新鋼包的各處應力分布較為均勻，應力水平低，最大應力較原有鋼包下降約40％。各種最大應力均避開了焊縫位置。焊縫和水口附近的應力水平下降了60％－70％。其結果使鋼包的機械強度指標較原有鋼包有了很大改進，特別是焊縫和水口附近改善明顯。在提高鋼包使用壽命、降低包重、減少維修費用等方面取得了令人滿意的效果，并徹底替代了原有進口鋼包，取得了巨大的經濟和社會效益。該項成果現已在寶鋼全面推廣。