随着复合材料气瓶的广泛应用，对复合材料气瓶进行科学而准确地分析和计算具有十分重要的意义。本文借助ANSYS有限元分析软件，采用有限元分析方法，对纤维缠绕铝内胆复合材料气瓶进行分析，利用有限元前处理程序建立了可以用于复合材料气瓶计算的合理的力学模型。对单元的选择，网格密度的确定，边界条件的确定以及实常数的确定做了论述，并使用ANSYS提供的参数化编程语言(APDL)编制了模型生成、加载和求解的程序。通过ANSYS计算，得到了在复合材料气瓶的制造、试验、使用及爆破各个过程的应力分布和位移分布情况。对使用过程中疲劳破坏发生的位置进行了讨论。对计算过程中是否考虑几何非线性的影响作了讨论。 以国内某公司生产的2L复合气瓶为例，对气瓶的预紧压力进行了优化。在不同的预紧压力情况下，得到了气瓶在制造、试验、使用及爆破各个压力过程下的应力。计算发现，通过对复合材料气瓶施加预紧压力，可以有效的降低气瓶在工作压力下的应力水平，从而可以提高气瓶的疲劳寿命；随着预紧压力的提高，预紧压力卸载后零压力下内胆的环向压应力线性增大；随着预紧压力的提高，工作压力下内胆的Mises应力减小而纤维层的应力线性增大，即预紧压力可以改善工作压力下内胆和纤维的应力分配；最小爆破压力下内胆和纤维层的应力分布与预紧压力无关。利用以上这些结论，从疲劳寿命的角度实现了对预紧压力的优化。 以国内某公司生产的2L复合气瓶为例，对气瓶的环向缠绕纤维厚度进行了优化。在内胆尺寸和纵向缠绕一定的情况下，改变环向缠绕纤维的厚度，得到不同环向纤维厚度下对应的各个压力过程下的应力值。随着环向纤维厚度的增加，要达到同样的预紧效果，就要提高预紧压力，且预紧压力对纤维厚度成线性关系；随着环向纤维厚度的增加，工作压力和最小爆破压力下内胆和纤维的应力水平降低，同时纤维的应力比减小。利用这些结论，从经济的角度确定了最佳的环向缠绕纤维厚度，实现了对环向缠绕纤维厚度的优化。