铁路上的钢轨为什么要做成“工”字形

火车是沿着两条平行排列的钢轨行驶的，钢轨下每隔一定距离铺设着方方正正的粗大枕木，这使路基能够承受火车的沉重压力。不知你注意过没有，铁路上的钢轨并不是简单的“上”形，而是设计成上窄下宽的“工”字形。这是为什么呢？

大家知道，火车的载重量都很大。为了能经得起载重很大的车辆施加的压力，钢轨的顶面要有一定的宽度和厚度；同样，为了提高钢轨的稳定性，钢轨的底面也要有一定的宽度；而且，为了与带有轮缘的车轮相吻合，钢轨又要有一定的高度。“工”字形的钢轨正好能满足这三方面的要求，而且从材料力学的观点来看，这种形式的钢轨强度最高，能充分合理地利用钢材。因此，“工”字形断面就被选为最好的钢轨断面。

“工”字形的钢轨在铁路上已沿用了100多年，除了为适应机车载重量的增大和车速的提高，增大钢轨的断面和改进各部分细节的设计以外，钢轨的形状几乎没有什么改变。但这也不是说钢轨的形状永远不会改变了，铁路工程师们一直在从事这方面的研究，希望能找出更合理更经济的钢轨形状。

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