由于缺少相应的设计规范与标准,国内主要采用类比法实现袋式除尘器本体钢结构的经验或半经验设计,不但产品设计的规范性与精益性很难得到保证,而且已经成为制约产品研发及应用的瓶颈问题。不断发展的CAE技术在除尘器的整机结构、部件结构设计分析及优化等方面有了越来越多的应用,但采用非线性分析方法的尚不多见。本文结合工程实际研究课题,选取某大型袋式除尘器产品为研究对象,采用有限元分析软件ANSYS对其整机及其重要部件结构进行了非线性分析和优化技术的应用研究。主要完成的工作和成果包括：(1)基于相关假设,合理简化的前提下,按照“忠实于结构,忠实于工况”的原则,采用梁壳单元建立除尘器整机结构有限元模型,并对其进行仿真分析计算,得到了整机结构在各种载荷共同作用下的响应情况。(2)在线性静力分析的基础上,采用非线性分析技术对除尘器中箱体结构进行结构分析与优化,在保证中箱体结构具有足够强度和刚度的前提下,实现了中箱体结构轻量化的目的。经过优化后,中箱体结构总重量下降了17.8%。(3)采用ANSYS提供的屈曲分析技术对中箱体优化前后的结构进行了稳定性分析,即对其分别进行线性和非线性屈曲分析,在非线性屈曲分析中充分考虑其结构的初始几何缺陷、大变形效应和材料非线性等因素,分析结果更加精确可靠,并证明采用非线性屈曲分析技术来确定结构稳定性非常必要。(4)采用子模型技术对除尘器结构主要承力部件—底梁与灰斗结构进行几何非线性分析与优化,结果表明,底梁与灰斗结构结构设计合理,但安全性能过高,具有较大的优化空间；优化后底梁结构与灰斗结构总重量分别下降32.6%与11.2%。