钢板表面微观形貌决定了钢板表面的光反射效应、涂覆层粘附能力和冲压成形过程储油性。因此,汽车及家电面板、镀锡板及其他涂镀覆层钢板等高档冷轧钢板产品都对表面微观形貌提出特别要求,并且成为决定该类产品的质量和使用性能的关键指标。本文运用理论分析、数值仿真和实验研究等方法对带钢表面微观形貌的精确描述与重构、轧制转印行为以及光反射规律与粘附效应等钢板微观表面质量控制领域的若干前沿问题展开深入研究。(1)针对工业生产中四种主要轧辊表面加工方式制备的轧辊表面微观形貌及其轧制转印生成的带钢表面微观形貌,进行大批量取样测量及分析,提出采取傅里叶级数方法描述、分析轧辊和带钢表面微观形貌的二维轮廓形状,建立一种新的基于傅里叶级数方法的乳辊和带钢表面微观形貌的二维与三维重构方法和模型。(2)针对带钢平整轧制过程塑性变形无网格伽辽金法求解效率较低的问题,建立一种快速无网格求解方法。以某镀锡板高速连续退火线双机架平整机为对象,将带钢塑性变形快速无网格法求解模型,与基于傅里叶级数表面微观形貌重构方法建立的细观尺度真实粗糙表面接触变形压入及挤压模型相结合,建立了带钢表面形貌的轧制转印生成模型,仿真研究了平整过程带钢表面形貌轧制转印规律,并开展轧制转印实验研究验证了仿真模型。(3)针对印铁镀锡钢板的与表面光反射效应相关的美观性要求,将用户的美观性需求指标化并定量化为产品表面光泽度控制目标值,根据光泽度测量原理建立金属表面光泽度理论计算模型,研究钢板表面材质与微观形貌对于光线反射和表面光泽度的影响机理与规律,获得表面微观形貌的粗糙度和峰密度对表面光泽度的影响规律及其数学模型,建立了以美观性质量为最终目标的钢板光泽度控制方法和技术,将之应用于工业生产,解决了产品存在的问题并完全满足了用户的美观性要求。(4)针对钢板表面涂覆防护层的粘附效应要求,提出初始液态涂层在表面的微观尺度复杂流动决定表面粘附力,建立基于多相格子玻尔兹曼方法的粘附力分析模型,仿真研究液滴在不同方式制备的表面微观形貌上和不同粗糙度值的电火花毛化加工表面上的流动行为,获得表面毛化方式和粗糙度对于表面粘附力的影响规律,发现电火花毛化表面的粘附力最大且随着粗糙度值增大而增大,并开展粘附实验研究验证了仿真结果的正确性。