随着潜水器在海洋中的探索深度不断增加,潜水器的耐压结构性能需求也不断强化。继续利用传统的优质合金进行耐压结构的制作,只能单纯的增加结构厚度或者增加其他加强结构,潜水器耐压结构的重量或体积会因此增大,并可能伴随着加工裂纹等工艺缺陷。纤维复合材料具有高比强度、高比模量、可设计性强等优点,在保持原结构一定耐压性能的同时对整体结构也有优异的轻量化作用并以此逐渐进入研究人员的视野。本文以碳纤维复合材料圆柱耐压壳为研究对象,利用非线性屈曲方法计算耐压壳极限承载力,利用耐压试验验证,并分析耐压壳极限承载力的影响因素。本文的主要研究内容和研究成果如下:（1）利用有限元软件Abaqus中的线性屈曲与非线性屈曲弧长法组合进行结构极限承载力的计算,确定了碳纤维复合材料圆柱耐压壳极限承载力的数值计算方法。（2）进行圆柱耐压壳水下耐压试验,对设计制造的圆柱耐压壳进行耐压测试。使用动态应变采集系统采集耐压壳的测点应变信息,对圆柱耐压壳水下受压的应变响应进行分析,验证有限元数值分析方法的适用性。（3）研究碳纤维复合材料圆柱耐压壳的材料参数、几何参数、纤维缠绕方式、结构缺陷相关结构参数对极限承载力的影响,总结出一定范围内不同因素对极限承载力的影响规律。（4）研究端口接合结构以及金属内衬结构相关参数对碳纤维复合材料圆柱耐压壳极限承载力的影响,总结出相关结构参数的对耐压壳极限承载力影响规律。