百米高速重轨轧后热力耦合变形机理的研究

铁路是国家经济的大动脉，是国家经济可持续发展的基本保障，高速铁路的建设和不断提速，对重轨质量提出了更高要求。重轨断面尺寸精度和平直度是决定重轨质量和合格率的重要参数，对重轨的使用寿命具有重大影响，并决定列车运行的速度、平稳性、舒适性和安全性。目前存在着断面尺寸精度和平直度低的缺点。热预弯、冷却和矫直是重轨万能轧制后的最后三道形变工艺，对重轨的断面尺寸和平直度有重大影响，且最终决定成品重轨的断面尺寸和平直度。热预弯、冷却和矫直是相互联系，相互影响的，因此，对轧后重轨的热预弯、冷却和矫正进行综合的、系统的热力耦合变形研究，揭示重轨在热预弯、冷却和矫正时的变形机理，对提高重轨的断面尺寸精度和平直度，降低轨底残余应力，提高重轨合格率至关重要，对重轨的孔型设计、轧制和热预弯工艺参数的制定、冷床设计以及矫直工艺参数的确定具有重要指导作用，对我国高速铁路的建设和不断发展具有重大意义。

1、平直重轨自然冷却过程的数值模拟。建立了包括材料非线性、几何非线性、边界非线性等问题的平直重轨冷却的有限元模型，对重轨冷却过程进行了模拟计算，得到了重轨冷却后的温度场、变形以及残余应力，并对初始冷却温度和换热系数数对温度场、变形以及重轨断面尺寸的影响规律进行了研究。.2、热预弯重轨自然冷却过程的数值模拟。对重轨热预弯冷却过程进行了模拟计算，得到了不同热预弯方案重轨冷却后温度场、变形和残余应力。.3、研究重轨热预弯冷却后重轨水平矫直以及平立复合矫直过程。将重轨热预弯冷却后的残余应力导入到了重轨矫直模型中，建立了重轨水平矫直和平立复合矫直模型，对矫直过程进行了研究，得到了重轨矫后应力场、轨高以及平直度，并对最优矫直规程进行了研究。.发表论文8篇，其中SCI1篇，EI6篇。.培养研究生4名，均已毕业。