圆柱壳由于实际应用的要求常常需要开设各种大开孔,超出了常规设计方法的范围。由于几何尺寸、制造工艺和载荷形式的差别,理论计算圆柱壳大开孔结构的应力和应变比较困难,因此,对该结构进行系统、全面分析成为一个重要的课题。针对圆柱壳大开孔的补强计算方法、压力面积法、ASME法、有限元法以及潜艇结构设计计算方法等,分析了各种方法的异同,考证了各种方法的理论依据及由来,通过对实例大开孔结构进行计算比较,显示了其间的差异。本文针对均匀外压作用下圆柱壳大开孔,分别以围壁补强结构、围壁与加厚板组合补强结构为研究对象,采用三维有限元数值分析手段,得到了一些明确而有价值的结论。即随着开孔率的增加,开孔补强部位产生很高的应力。沿孔口边缘的弯曲应力值增加很快,并且超过了周向中面应力的10%,这时弯曲应力不应忽略不计,而应该进行单独校核。对外压作用下围壁补强结构进行三维有限元极限分析,获得结构关键部位的应变值和位移值,通过绘制载荷-位移曲线来研究开孔率和围壁与壳体厚度比对极限载荷的影响。通过研究发现:在相同加强条件下,极限载荷随着开孔率得增加而减小。孔口围壁加强对提高孔周局部极限载荷有明显效果。