厚壁压力容器在工作中容易产生爆炸、发生疲劳断裂,对国民经济和人员伤亡造成重大影响,随着社会的发展和人们生活水平的提高,迫切需要安全、稳定、高效的压力容器,因此本论文研究具有一定的理论和实际意义。厚壁压力容器增加内衬后,具有内衬材料的加工性、密封性和高强度、高韧性、安全性好以及良好的可设计性等优点。本文首先通过二维及三维弹塑性理论分析方案,对具有承载内衬的厚壁压力容器进行结构分析,求解出压力容器处于弹性状态、弹塑性状态下沿其厚度方向的应力及应变计算的数学解析解。其次,基于双剪强度理论的观点,推导出了确定厚壁圆筒自增强最佳弹塑性界面半径的计算公式,并讨论了自增强时所应施加的压力及其与屈服的关系,筒体外壁残余应力与筒体外壁环向应变的关系。最后,通过有限元分析来直观反映压力容器沿其厚度方向的应力分析规律,以此来验证压力容器结构理论分析的正确性,并为工程设计提供理论依据。