中国散裂中子源是国家自主建设的第一台散裂中子源,氦容器是散裂中子源靶站中的主要机械支撑结构,其内部安装了靶体、慢化器、反射体和屏蔽体等组件。为了保证中子散射测量的准确性,对氦容器的应力和位移提出了非常苛刻的要求；而且氦容器结构特殊,在吊装和运输时也需要进行特殊考虑。本文对氦容器整体结构进行了有限元分析,针对一些局部结构进行了优化研究,同时设计了相应的吊装和运输工具并对氦容器的吊装和运输结构进行了力学分析。(1)应用ANSYS和Workbench对氦容器的整体模型和四种局部模型进行了结构分析,并根据相关标准和技术要求对计算结果进行了校核,验证了氦容器机械结构的可靠性。(2)应用ANSYS和CFX对氦容器中的关键部件下部外反射体插件进行了纯静力和热-结构耦合分析,通过分析计算结果,指出了考虑温度载荷影响的必要性,验证了部外反射体插件机械结构的可靠性,但在冷却失效时间过长时下部外反射体插件仍有发生强度失效的风险。(3)应用ANSYS,对氦容器与裙座的三种连接方案进行了对比分析并选取最合适的连接方式,同时针对结构最危险的燕尾型定位支撑销钉进行了局部结构优化,使氦容器整体结构更加合理、可靠。(4)参照相关设计手册,确定了氦容器吊具和运输鞍座的放置位置,设计并校核了法兰式主吊耳和卡环式尾耳,以及运输鞍座上的拉带结构,同时,根据吊装和运输载荷,对氦容器进行了校核,保证了在吊装和运输时其自身结构的安全性。这些分析和研究结果为氦容器的机械结构设计提供了重要依据。