本文首先建立了板坯连铸结晶器内凝固坯壳形成过程应力和变形的二维完全热力耦合有限元分析模型。在建模过程中，采用了与温度相关的各种物性参数和率相关的材料本构模型，应用Marc软件在计算机上运行求解，得到了坯壳凝固过程的温度场，坯壳厚度，变形，应力分布等。研究表明：角部产生的气隙，显著影响了角部传热，使铸坯偏角区成为了热点。在偏角区，坯壳最薄，表面温度最高。偏角区为裂纹敏感部位，易产生裂纹。模拟结果坯壳形状与漏钢坯壳测量数据基本吻合，表明模型可行。 在平板结晶器模型的基础上，建立了沟槽内壁结晶器模型，模型中采用了和第一个模型相同的各种参数，模拟了在结晶器铜板内壁沿拉坯方向划不同间距沟槽时的铸坯形成过程，结果表明：沟槽显著降低了气隙对结晶器传热的影响，使坯壳结晶器壁面间导热均匀。间距越小，坯壳不均匀度越小。间距越小，不均匀度趋于零的时刻越早。坯壳在结晶器中形成的过程中，坯壳表面附近的等温线密集，表面区域所受的应力较大。在结晶器铜板内壁等分划槽后，坯壳表面附近的最大等效应力值随沟槽间距的减小显著减小，区域间相对均匀。槽间距在25mm左右时，表面附近的最大等效应力降低明显，而后回升，间距减小到13mm时，应力又降到较小值。综合考虑坯壳均匀性和应力，间距在13mm以下，可显著改善结晶器传热，有利于坯壳的均匀形成，减少裂纹的发生。