在科学技术日新月异的今天，复合材料越来越多的被应用于许多领域。其中，凭借强度高、质量轻及可靠安全等特性碳纤维复合材料已被大面积应用在航天、工业及军事领域中。碳纤维复合材料压力容器因以缠绕成型为主导致工艺方法存在差异性，主要有螺旋、环向和平面三种缠绕线型。目前，关于碳纤维复合材料压力容器壳体的失效判据和设计准则较多，但应用较广和应用较为成熟的是网格理论。　　本文通过对碳纤维复合材料质压力容器与金属材料质压力容器进行对比研究，以此说明碳纤维复合材料压力容器的优越性。首先应用ANSYS软件对某一结构的金属压力容器壳体进行有限元分析，当载荷施加至17MPa时，在封头和接头的连接处发生应力集中现象，Misses应力的最大值为1520MPa。针对这同一模型，将材料改为碳纤维复合材料，依据极孔与壳体的径比关系，计算出了碳纤维的缠绕角；再依据网格理论计算出碳纤维缠绕的层数和厚度。其次再用ANSYS软件对这一碳纤维复合材料的模型进行有限元分析，由于在模型的建立过程中考虑了极孔的金属材料与壳体的复合材料的过渡处理及在该处的补强处理，模拟结果显示，在压力容器壳体的筒段处产生了最大应力，最大值为1550MPa。结构和载荷一样，最大应力相近，但壳体的厚度却由2.90mm到2.29mm，极大程度上减轻了壳体的质量，也提高压力容器壳体的承压能力，保证了壳体的安全性能。在碳纤维复合材料的模型的基础上，将内表面的载荷由17MPa增加到30MPa，可以得知最大应力产生的位置仍在壳体的筒段处，但是最大应力值增大为2631MPa。　　从碳纤维复合材料压力容器壳体的有限元分析得知，其最大应力还远小于碳纤维的极限应力值，因此，对模型又施加了一系列递增载荷，依次为32MPa，34MPa，36MPa。当载荷为36MPa时，模拟结果显示的最大应力值接近复合材料的拉伸强度为3148.03MPa，继续增大载荷直到最大应力达到极限值。