随着科技的快速发展,超高压容器已成为许多工业生产过程所必需的承压设备,其在现代经济建设中充当着重要的角色,然而,超高压容器的工作环境和载荷形式却相当复杂,这对超高压容器的安全性带来了巨大的威胁,如何保证超高压容器的安全运行已成为设计、制造的首要问题。自增强便是一种改善超高压容器承载能力以及疲劳寿命的有效方法。由于大部分压力容器都可以简化为厚壁圆筒,故而本文对超高压厚壁圆筒的自增强展开了系统的理论和仿真研究,主要内容包括:1.对超高压厚壁圆筒进行了系统的理论计算,推导了全弹性、部分塑性、全塑性三种工况下厚壁圆筒应力的计算表达式,得出了自增强压力与圆筒弹塑性界面半径cR之间的计算方程式,并导出了残余应力、合成应力的计算表达式,对最佳弹塑性界面半径、自增强不发生反向屈服的条件进行了探讨,并得出了相应的计算式。2.对自增强残余应力的松弛进行了研究。概述了残余应力松弛的机理,总结了残余应力松弛的特点,分析了残余应力松弛的原因,讨论了残余应力松弛对超高压厚壁圆筒安全性的影响,提出了以自增强再处理的方法来恢复残余应力,并进行了自增强再处理的相关理论计算,得出了相应的计算式。3.基于大型有限元分析软件ANSYS,以一超高压聚乙烯反应器的厚壁圆筒为具体研究对象,采用多载荷步的加载方式,模拟了厚壁圆筒未经自增强处理、经自增强处理以及经自增强再处理三种情况下,承受同一操作压力的作用,筒壁中的应力分布情况,得出了相应的应力云图及应力分布曲线,还对比仿真了不同自增强压力、不同加载顺序对残余应力及厚壁圆筒承载能力的影响,同时验证了前两个内容中的部分计算和结论。