铁路是国民经济的基础之一，而负责铁路安全、可靠运行的基础是铁路的钢轨。目前铁路运输正向着高速化、重载化的方向发展，因而对高速铁路用轨的平直度及残余应力情况也有了更高的要求。作为高速重轨生产过程中最后一道精整工序，矫直对重轨矫后残余应力及平直度有着决定性影响。就此围绕矫直过程中的应力变化规律以及矫直规程的优化两方面，开展如下研究：1、以弹塑性理论及矫直原理为基础，结合包钢现场生产中重轨矫直情况以及我国重轨矫直的发展研究现状，利用Pro/E建立了60kg/m重轨九辊矫直模型，利用ANSYSWorkbench软件的显示动力学模块对矫直过程进行模拟分析，得到了重轨矫直过程中应力的演变规律，以及矫后残余应力和平直度情况。结果表明，轨头在矫直过程中应力状态呈压-拉交替变化，轨底则呈拉-压的交替变化。重轨沿其截面高度方向的应力分布呈“C”字形，即轨头、轨底呈拉应力状态，在轨腰呈压应力状态，平直度满足国家标准要求。2、采用“四因素五水平”正交试验对重轨的矫直压下规程进行优化模拟，选定水平九辊矫直中上四辊的压下量作为变化因素，共拟定了25组方案并各自进行了数值模拟，并借助spss软件对各方案下的矫后平直度及残余应力分布状态进行综合对比分析，在保证平直度的前提下，选择重轨应力值最小的一组压下规程作为最优压下规程。在此基础上，进一步对矫直规程进行优化，以现场矫直速度作为参照，采用等增量的方法提高矫直速度并进行多组模拟，找出合适的矫直速度。通过模拟分析表明最优规程在保证重轨矫后平直度的前提下其残余应力最小，从而使得矫直质量要明显优于现场规程。重轨矫直压下规程及矫直速度的优化对改善重轨矫直质量、拟定矫直工艺以及提高现场生产效率有重要的指导、参考意义。