采用考虑材料应变强化效应和包辛格效应的双线性材料模型，建立了厚壁圆筒自增强理论模型。基于工作时的等效应力及周向应力，提出了最佳自增强压力的评定方法并给出了理论求解过程。采用有限元软件对自增强厚壁圆筒涉及的三个加载过程进行模拟分析，模拟结果与理论计算结果相吻合。由模拟结果得到了厚壁圆筒工作时的最大等效应力和最大周向应力与自增强压力的关系曲线，并采用直接加权组合法进行优化，得到了最佳自增强压力。研究结果为厚壁圆筒最佳自增强压力的求解提供了新思路，具有一定的工程意义。

针对热冲击的瞬时特性，在运用Laplace变换求解厚壁圆筒内部受热冲击作用温度场的基础上，求解了圆筒的热应力响应，探讨了热应力随时间变化和随圆筒内外径比变化的规律，为研究管式反应器减小热冲击损伤提供了理论参考．

用统一强度理论对厚壁圆筒进行弹塑性分析，将由各种强度理论得出的弹性极限内压力、塑性极限内压力、弹塑性区的应力以及内压力与塑性半径之间的关系公式用统一解的形式表示。

确定应力强度因子是断裂力学的重要内容.该文在考虑裂纹尖端应力应变奇异性的前提下,通过有限元的位移法和应力法分别计算了承受高压厚壁筒裂纹尖端处的应力强度因子,并且利用边界配置法的结果比较这2种方法的精度.同时,还研究应力强度因子随裂纹深度和厚壁筒尺寸的变化规律.

在实验研究基础上，得到一个新位移函数，由上求得了两端约束条件的厚壁圆筒受均布内压力的空间解析解，其理论值与实验值得到了很好的吻合。

本文利用十二边形屈服条件,对内压,开端(σ_x=0)和用理想塑性材料制造的厚壁圆筒进行弹塑性分析,并分别针对单用MN 屈服线;增用MH 屈服线情况进行推导并得出了两套实用公式,它们比应用Mises 屈服条件的解更加方便.最后借用著名的Lode实验等,证明了它们更加符合实际情况.

基于厚壁圆筒的弹性失效准则所确定的圆筒的初始屈服压力与材料的屈服极限的关系,设计了一种测定材料屈服极限的实验方法,并测得了一组实验数据.通过对该实验数据的分析得到了圆筒的初始屈服压力,最终求得了材料的屈服极限.由于该实验值与理论值误差较小,表明了该实验方法具有较好的可靠性.该方法对研究材料的机械性能及压力容器的失效规律具有一定的工程实际意义和理论价值.

针对天然气井口节流阀阀杆柱塞被拔出这一失效问题,基于有限元仿真软件并结合实际工况,对阀杆与柱塞过盈配合的热装过程进行理论和仿真分析,并运用控制单一变量的实验方法分别对不同屈服强度的材料、配合长度、阀杆与柱塞的配合直径、过盈量和摩擦系数等因素进行仿真模拟,讨论各因素对过盈结合力的影响。研究结果表明在影响因素中,材料的屈服强度、配合长度和配合面的粗糙程度都与结合力有较好的线性正相关;而配合直径在由小变大的过程中,结合力呈抛物线变化;过盈量在由小变大的过程中,过盈结合力随过盈量的增加而增大,当过盈量达到0.18mm后,结合力趋于稳定不变。基于仿真结果设计的阀杆与柱塞在实际应用中效果较好。

根据厚壁圆筒的弹性失效准则所确定的圆筒的弹性极限压力与材料的屈服极限的关系，设计了一套测定厚壁圆筒弹性极限压力的液压系统，并测得了一组实验数据。通过对该实验数据的分析得到了圆筒的弹性极限压力。该实验值与理论值误差较小，表明了该方法具有较高的可靠性。

针对SR液压安全联轴器内套中间套配合应力和接触应力分析,运用弹塑性力学中的短厚壁圆筒弯曲理论和厚壁圆筒公式,分析在高压油作用下联轴器内套与中间套配合后的应力,利用理论知识计算结果与有限元处理结果进行比对,得出二者相对误差在3％～10％许用范围内,验证了所用有限元分析方法的合理与正确性,并分析出联接套配合安装的优越性.