轧制后的金属板材存在多种板形缺陷,主要包括浪形、弯曲、镰刀弯以及由残余应力引起的潜在板形缺陷。多辊矫直通常是板材最后一道平整工序,通过对板材施加逐步递减的交替弹塑性弯曲变形消除板形缺陷。目前板材浪形的多辊矫直技术研究包括浪形产生机理以及工作辊凸度的调整方案；弯曲和残余应力的研究较深入,但尚未考虑多次反弯间的曲率耦合。针对以上问题,进行了系统研究并将成果应用于某多辊矫直机的设计开发,主要内容综述如下：第一章,概述了多辊矫直设备的发展现状及主要板形缺陷,综述了多辊矫直技术消除板形缺陷的研究现状。分析了现有文献在多辊矫直消除浪形方面研究的不足。最后给出了主要研究内容与结构组织框架。第二章,提出了工作辊凸度的梁膜法表达技术,梁膜法的核心思想是采用梁单元表达工作辊的机械特性,用薄膜单元表达工作辊与板材的接触特性。基于梁膜法建立了有效的浪形多辊矫直有限元模型,分析了工艺参数压弯量和弯辊量对浪形矫直效果的影响。入口压弯量的增大有利于浪形缺陷的消除,抛物线规律分布的弯辊量能够显著降低矫直后的残余浪形,但无法彻底消除。第三章,分析了多辊矫直纵弯缺陷的机理,采用曲率积分法建立了多辊矫直的几何模型,同时将前次反弯的残余曲率以及弹性区与弹塑区的差异性引入弯矩曲率模型。综合这两组模型构建了耦合曲率积分模型,系统地描述了多辊矫直工艺过程,讨论了矫直过程板材曲率、板形曲线以及塑性变形率的变化规律,分析了压弯量对纵弯矫直效果的影响。入口和出口压弯量有无数组组合可以使板材矫直后残余曲率为零,残余曲率对压弯量的敏感性不受出口压弯量变化的影响,随着入口压弯量的增大而增大。第四章,在耦合曲率积分模型的基础上,提出了残余应力评价标准,分析了多辊矫直过程板材一次反弯与交替多次反弯的残余应力演化规律,指出多辊矫直不仅可以消除初始残余应力,还会引入新的多辊残余应力。在此基础上,构建了残余应力的分析模型,研究了压弯量对残余应力的影响。入口压弯量越大,塑性变形率越大,初始残余应力消除的越彻底,但同时多辊残余应力会增加,总的残余应力有所减小。第五章,结合多辊矫直机设计项目,将浪形、纵弯及残余应力多辊矫直技术应用于某多辊矫直机工作辊系设计中,系统地阐述了辊系的结构参数、工艺参数和力学参数的设计计算过程。第六章,对板材浪形、纵弯和残余应力的多辊矫直技术进行了总结,归纳了研究成果的创新点,并对多辊矫直技术今后的研究方向进行了展望。