随着科技的进步,现代社会对厚壁圆筒型超高压容器承载能力的要求越来越高。如何提高这种超高压容器的最大承载能力与安全性对很多力学研究者与机械工程师来说都是一个相当重要的问题。温差预应力自增强技术就是对该问题的一个有效应对方法,该技术通过在容器的内外壁施加一个温差,让厚壁圆筒内壁产生有利的残余压应力。用这种残余压应力来作为容器投入实际生产前的预应力,可以显著提高厚壁圆筒型超高压容器的承载能力与疲劳寿命,大大增加容器使用的安全性,并且这种技术绿色、安全、简便,具有很大的实用价值。本文以闭式厚壁圆筒为研究对象,拟平面应变的情况对其自增强处理的几个重要阶段进行了理论分析与有限元仿真。验证了温差预应力自增强技术的可行性,主要内容如下:基于理想弹塑性模型,在平面应变情况下对厚壁圆筒进行理论分析。分别对厚壁圆筒在自增强过程的弹性形变与塑性形变阶段进行讨论,得出了自增强后的温差应力沿半径方向分布的计算方法,发生塑性形变的临界温差。求出撤除温差载荷后圆筒内残余应力的分布情况,对比分析了自增强前后内压与残余应力叠加后的综合应力。探讨了温差预应力自增强处理方法不发生反向屈服的条件。通过MATLAB计算出各个应力分量的解析解,并通过ORIGIN对其数据进行整理。采用ANSYS Workbench对厚壁圆筒进行建模与自增强过程的仿真分析。对比分析有限元仿真得到的数值解与理论计算得出的解析解,验证温差预应力自增强技术的可行性。