为了分析连铸坯的裂纹成因，必须探讨铸坯凝固过程中应力的性质和大小。连铸过程中铸坯受到的应力主要有机械应力、钢水静压力和热应力，其中热应力较为复杂，它不仅与结晶器冷却水量、二冷区冷却模式有关，而且还受到钢水过热度、拉速等工艺因素的影响，这种热应力常常是导致小方坯产生裂纹的主要因素。因此研究小方坯的热应力有重要的意义。　　 本文采用大型通用有限元软件ANSYS对连铸过程铸坯(170mm×170mm)的凝固进行了温度场及应力场的数值模拟，计算了铸坯的温度场和应力场分布，探讨了裂纹形成的影响因素，分析了减少裂纹产生的技术方法。具体工作内容如下：　　 (1)建立二维方坯凝固传热的数学模型。模型中潜热采用热焓法来处理，为了较好的模拟结晶器内气隙的影响，对角部采用加权的热流密度进行修正，并且二冷区考虑了合适的对流传热系数经验公式。模拟计算获得了方坯温度场、坯壳厚度等变化规律，并且还考虑了不同连铸工艺条件下，它们的变化趋势。　　 (2)建立方坯二维平面应力热弹塑性应力模型。利用温度场得到的结果，算出热应力。由于条件限制，其中的力学参数均来自外文文献。模拟计算获得了方坯应力场、回温对热应力的影响等变化规律，考虑了不同连铸工艺条件下，它们的变化趋势。并且还计算了铸坯表面的成裂指数，分析了减少裂纹产生的技术方法。　　 连铸过程铸坯的温度场及应力场的数值模拟，能够有效分析铸坯冷却凝固的动态过程，较真实地反映铸坯温度发展过程、热应力的演化及形成过程；可为改善工艺措施、优化连铸工艺方案提供有价值的依据。