针对钢轨等复杂异型波导结构中超声导波频散特性难于求解的问题，通过振动模态分析提取出钢轨中超声导波传播特性。基于振动特征频率和波动解互相转化的原理，将振动模态分析获得的特征频率解，转换成波动解，进而提取出钢轨的频散特性。同时，还可以由结构振动分析中获得的变形信息，计算出超声导波的波结构。通过对计算出的钢轨中低阶超声导波模态频散特性和波结构分析，选择出适合钢轨无损检测的超声导波模态类型和频率范围，为后续专用超声导波传感器设计和检测实验提供理论支持。