压力容器早期主要用于化学工业,压力多在10兆帕以下。合成氨和高压聚乙烯等高压生产工艺出现以后,要求压力容器的压力达100兆帕以上。随着化工和石油化工等工业的发展,压力容器的工作温度范围也越来越宽。20世纪60年代开始,核电站的发展对反应堆压力容器提出了更高的安全和技术要求,从而促进了压力容器的进一步发展,广泛应用于各工业部门。1986年4月26日,世界上最严重的核事故在苏联切尔诺贝利核电站发生。这一灾难性事故向人们发出了安全警告,所以压力容器的安全性也就越来越引起人们的关注。本文以16兆帕下的压力容器壳体作为算例,应用有限元分析软件ANSYS来模拟压力实验。首先确定各个部分的几何参数及其标准差。并且对模型进行了确定性的有限元分析,由于结构是回转体,故其简化模型为二维模型右端上半部分。通过对其精确建模和网格划分并进行最终求解,得出在既定的压力下的最大最小应力分布区域及最大最小应力值,分析了该结构在确定压力下的应力分布情况。在此基础上又对模型进行了随机的有限元分析,定义可靠度功能函数Z=yies-maxs,应用蒙特卡罗拉丁超立方法及响应面法,模拟抽样次数进行计算,求出该结构的可靠度。通过抽样显示过程图展示了整个计算过程呈收敛状态,同时也说明对该模型选定的随机运算次数足够多,求得的运算结果足够可靠。最后,对该算例输出变量的最大节点等效应力maxs和输出功能函数Z的灵敏度进行了分析,为接下来的改进设计参量以便提高该结构的可靠度提供了有力的现实依据。