球罐是一种典型的薄壳压力容器,随着容积的增加,其设计、加工制造、组装及热处理的难度也随之增大,随着计算机技术应用的不断深入,有限元分析设计已经在工程上得到广泛应用。采取有限元分析技术可以更加准确、直观地反映非线性应力分布,便于结构优化处理,使大型球罐的设计更趋合理性。球形压力容器与其他压力容器相比有很多优点,如占地面积小,受力情况好,承压能力高,现场安装和运输方便。国内外球罐技术发展的方向都是高参数大型化,球罐大型化可以降低单位容积存储能力的投资,节省占地面积,也节省了辅助设施的费用,同时便于管理。球罐受到的载荷也比较复杂,大多数情况下都是处于多载荷联合作用下,由于在试验的条件下无法进行非人工载荷的分析和模拟,所以要用分析软件对大型钢制球罐进行模拟分析。本文首先通过相关文献资料的研究和探讨,根据大型钢制球罐的成本相对较高,所受载荷相对复杂,所考虑的安全可靠性因素更复杂,得出对大型钢制球罐进行有限元分析的重要性。其次对20000m3大型真空钢制球罐强度计算和强度校核,同时对有限元分析理论进行了简单概括的阐述,并对本文所使用的分析软件ANSY S进行了简单介绍。再次利用ANSYS软件对球罐进行建模,施加载荷,然后分析各种载荷对钢制球罐应力和变形的影响。在建模过程中利用ANSYS软件特有的参数化功能对球罐进行参数化实体建模,实现对钢制球罐模型的参数化操作,这样可以达到一次建模多次受益的结果。然后进行有限元网格划分,采用了自由网格划分和局部网格划分相结合的网格划分方式。最后通过模拟计算得出重力载荷,最大操作外压,地震载荷,风载荷,雪载荷,以及组合工况对球罐应力和变形的影响。并通过GB12337-1998中相关标准的规定,对球罐部分工况条件下的应力和变形进行理论计算,与通过模拟得出的有关数据进行对比,进一步证明利用ANSYS软件对大型球罐进行应力分析的快速性和准确性。