局部应力计算是压力容器设计过程中经常遇到的问题。过大的局部应力可能会使结构局部超载而产生过大的变形,或在交变载荷作用下造成疲劳破坏,危及设备安全性,在设计中需予以考虑。腐蚀和焊接缺陷是压力管道产生较大局部应力的原因之一,过大的局部应力将造成管道穿孔泄漏或爆裂,危及管道的安全运营,在定期检测中需予以关注。论文全篇围绕局部应力的计算展开,研究采用应力分析设计法和有限元数值计算方法,有限元计算采用ANSYS软件进行。在压力容器结构设计方面,论文针对工程设计中常用但又缺少设计理论、局部应力计算方法或研究报道较少的结构(椭圆封头连接水平切向接管结构、椭圆封头上放置塔设备结构并用接管连接结构),在详尽的应力分析之后,进行强度评定,对强度不能通过安全评定的结构再进行加强结构设计和加强效果研究,最终获得安全可靠的结构设计。此外,论文针对化工容器设计中常用的锥柱壳连接结构,基于应力分析结果提出一种新型加强结构(锥壳过度环加强结构),旨在为锥柱壳连接结构的设计提供参考。在压力管道方面,论文以含腐蚀缺陷管道为研究对象,采用有限元法及优化设计思想对管道进行剩余强度评价和剩余寿命预测,为管道如何继续使用(更换、维修、继续服役)和检测周期的制定提供理论依据。同时,采用APDL(ANSYS Parametric Design Language)编程语言开发适用于含缺陷管道剩余强度评价和剩余寿命预测的专用程序。程序计算结果与爆破试验结果相比具有较高的计算精度,可满足工程使用的要求。