本文建立了板坯连铸结晶器内凝固坯壳形成过程热机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相关的材料本构模型,应用有限元分析软件Marc运行求解,得到了初生坯壳凝固过程的温度分布,变形、应力分布等。计算结果表明:角部产生的气隙,显著影响了角部传热,使铸坯在偏角区,坯壳最薄。偏角区为裂纹敏感部位,易产生裂纹。模拟结果坯壳形状与现场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内初生坯壳热机耦合模型,模拟内壁刻划纵向细沟槽的结晶器内初生坯壳的形成过程。结果表明:沟槽显著降低气隙对结晶器传热的影响,均匀坯壳与结晶器壁面间的导热。沟槽间距越小,坯壳不均匀度越小;沟槽间距越小,不均匀度趋于零的时刻越早。坯壳在结晶器内形成的过程中,坯壳表面附近的等温线密集,表面区域所受的应方较大。在结晶器铜板内壁等分刻划纵向沟槽后,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。纵向细沟槽内壁结晶器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。