本文采用定向凝固法制备了Ni-Mn-Ga合金单晶；采用电阻测试、膨胀测试、DSC测量、金相等手段分析了马氏体相变过程的特征；ANSYS软件模拟研究了单晶Ni_54.48Mn_21.69Ga_23.83合金马氏体相变过程中的应力分布。 降温过程中马氏体的形态为透镜状，并且沿试样的结晶方向生长；随着温度的降低，越来越多的奥氏体转变为马氏体；在等轴晶区形成了多种不同方向的马氏体变体，而且出现了马氏体交叠的现象以及柱状晶区的大片平行马氏体。 定向凝固过程中的拉杆速率对单晶晶粒的大小有显著的影响，拉杆速率越小其生长后的晶体尺寸越大；加热功率对晶体生长也有明显的影响；Mn元素的挥发导致合金相变温度M_s的提高，同时对晶体的生长有抑制作用。 晶体生长结束后在表面有裂纹的存在，说明晶粒内部产生很大的组织应力和热应力。 ANSYS软件模拟的应力应变结果中可以看出：一片马氏体和两片马氏体各自节点平均应力、应变大小与单元应力应变大小基本一致；马氏体的形状和体积分数对其应力、应变影响很大：模型长轴／短轴的值越大应力应变的值就越大；马氏体的数量增加应力应变的值也随之增大；马氏体的分布对其应力、应变的大小也有很大的影响：两片马氏体平行、线性、垂直交叉分布其应力、应变的数值依次增大；模型边缘较尖导致应力集中，应力应变值很大。模拟的应力-应变曲线与文献报道的实测结果基本吻合。