本文基于弹塑性理论及有限元法，利用有限元软件Ansys、MSC.MARC建立了板坯连铸二冷区三维鼓肚模型，对板坯连铸凝固过程和坯壳鼓肚进行了仿真研究。主要工作内容及结论如下： 1)通过建立板坯连铸凝固过程的传热模型，获得了板坯冷却传热过程的坯壳生长情况，即得到了板坯连铸凝固过程中不同位置的温度场及凝固坯壳的形状，为建立板坯连铸坯壳三维鼓肚变形仿真分析模型打下了基础； 2)以铸坯的凝固冷却计算结果为基础，充分考虑了铸坯材料力学性能随温度的变化情况，并针对实际铸机的设备参数、工艺状况及铸坯的几何特点对模型进行相应的简化，建立板坯连铸二冷区坯壳三维鼓肚变形仿真模型，对铸坯鼓肚变形进行计算与分析，得到铸坯典型位置处坯壳鼓肚变形情况及应力分布情况； 3)在板坯连铸三维鼓肚模型的基础上，对二冷区坯壳鼓肚变形的结果及规律进行研究，得出如下结论：铸坯宽面的鼓肚的变形比窄面边明显，宽面中间凸起的大部分区域(平台区)受边界效应影响较小。铸坯的宽厚比和辊间距对平台区的大小影响明显，当宽厚比增大时平台区相应增大，但当辊间距增大时平台区减小； 4)研究辊子节数和辊间距对铸坯鼓肚变形的影响，并在此基础上优化辊子排布，使辊子排布更有利于控制铸坯的鼓肚变形。研究得到：辊间距增大时铸坯的鼓肚量也相应地增大；在辊间距不变的情况下两节式导辊的刚度为单节式导辊的25.8倍，而三节式导辊刚度为单节式导辊的107倍，显然采用分节式导辊十分有利于控制带液芯铸坯的鼓肚变形。