日益严重的能源危机和环境污染问题迫切要求人们开发洁净、经济的新能源。氢能以其燃烧产物洁净、燃烧效率高、可再生等优点被认为是新世纪的重要二次能源。随着氢燃料电池和电动汽车的迅速发展与产业化,世界各国都高度重视加氢站的建设。高压储氢容器是加氢站的关键设备。本文以国家高技术研究开发发展计划(863计划)课题“高压容器储氢技术和装备”(项目编号2006AA05Z143)和“加氢站关键技术及加氢系统”(项目编号2007AA05Z152)为依托,开展加氢站用多功能全多层高压储氢容器的研究,主要工作和结论如下:(1)分析了多功能全多层高压储氢容器的安全可靠性。介绍了钢带错绕式压力容器在储氢方面应用的基础,分析了多功能全多层多功能高压储氢容器的结构特点和失效形式等,并对多功能全多层高压储氢容器与大容积无缝高压氢气储罐作了综合的对比分析。(2)提出了一种新的钢带缠绕预拉力计算方法。对原有的两种钢带预拉力计算方法进行评价。并在此基础上,从简体在工作压力下合理分布的应力状态出发,合理考虑钢带层间摩擦,推导出了更为合理的预拉力计算方法。(3)对容器封头与加强箍焊接结构进行了研究。通过建立容器结构的有限元分析模型,分析容器封头与加强箍焊接结构附近的应力状态;对模型容器进行试验研究,并把压力试验结果与有限元结果进行对比,发现两者符合较好,证明了有限元方法的正确性。利用该方法分析了封头与加强箍焊接结构改变对结构应力的影响,理论结果表明:容器封头与加强箍外接触处,可以不用焊接。