新型钢轨性能结构分析及其轧制理论研究

对波纹轨腰钢轨的动静态强度特性、抗疲劳特性、屈曲和稳定性能进行模拟分析；对波纹的波幅、波长和厚度等参数进行以强度、刚度和动力性能为目标函数的多目标优化设计，并以此为基础优化波纹轧辊的辊型曲线；建立金属流动、应力应变分布、温度变化及组织演变的多参数耦合三维数学模型，考虑热轧的多物理过程相耦合及三维特征，将变形、传热和组织变化严格耦合，对波纹轨腰轨的轧制过程进行多参数耦合的数值模拟；研究波纹轨结构参数和轧制参数对产品质量性能的影响；基于有限元模拟的波纹轨腰轨轧制成形极限分析，确定最优的轧制规程，进行波纹成形过程物理模拟。钢轨采用波纹轨腰结构是钢轨结构设计的历史性突破。采用轧制方法成形轨腰的波纹亦是最新技术。波纹轨腰成形过程三维热力组织耦合模拟研究具有重要的学术意义。波纹轨腰轨与直腰轨比具有优越的抗压、弯及稳定性能，可节省钢材10％以上，其结构开发关键技术理论研究具有重要的经济意义与实用价值。