Ⅳ型复合材料压力容器由于其轻量化、抗腐蚀性好、可设计性佳等特点在新能源汽车储气及航空航天等领域有巨大的潜力亟待开发,且在近些年的研究热度逐渐升高,但国内目前并没有成熟的生产和测试标准。本文基于有限元分析的方法对压力容器内衬和纤维层的受力行为进行了一定分析,并制备了塑料内衬玻璃纤维缠绕压力容器进行了强度测试,进行了纤维层与内衬层的界面表征,主要研究内容如下:通过有限元分析的方法进行了压力容器内衬层屈曲行为分析,进行了临界屈曲载荷的理论数据、前屈曲有限元分析数据数据计算,并将前屈曲分析结果的2%作为后屈曲有限元分析的缺陷因子,说明不同计算方法下的临界屈曲载荷数值基本一致,且后屈曲有限元分析数据更为保守和准确。拟合了不同厚度内衬下的临界屈曲载荷随厚度的变化曲线,后屈曲临界屈曲载荷与厚度的拟合指数为2.51。最后在等应力假设条件下结合后屈曲临界屈曲载荷数据给出了不同内衬厚度下的1.5mm厚度纤维层的纤维最大缠绕张力,并给出了两个使纤维最大缠绕张力产生偏差的原因。基于板壳理论通过有限元分析的方法对纤维层的受力情况进行了分析,说明了等厚度和直径的条件下,球形封头应力等于筒身轴向应力,且均为筒身环向应力的一半。使用椭球封头可以使封头过渡区出现压缩应力而使边界区应力趋于零,提高压力容器封头强度,而在不进行封头环向缠绕的条件下,封头区域会成为失效危险区域。最后,使用复合材料铺层设计模块进行了不同铺层方案下的压力容器受力分析,发现使用约束环会使约束环附近区域的环向应力减小而轴向应力增加,环径比为2:1铺层方案下的纤维的轴向与缠绕方向的平均受力比为4.84,与理想比值4.5最为接近,且失效系数低于其他铺层方案,是最佳的铺层方案。基于有限元分析结果的张力设计方案和铺层设计方案进行了压力容器湿法缠绕成型,环向缠绕与螺旋缠绕比为2:1。参考相关测试标准,进行了清洁度测试、气密性测试、耐压测试和压力容器工况测试,不同测试下的压力容器残余变形均在标准要求的1%以内。最后对通过水压循环测试的压力容器纤维层和内衬层进行了红外和SEM分析,纤维层的纤维未出现脱粘失效、浸润性良好,且压力容器纤维层和内衬层二者发生了界面结合,具有一定的界面结合强度。