定義
我國現行的壓力容器規範是以彈性失效準則為基礎制定的，採用的是第一強度理論，設計計算公式主要是材料力學和板殼理論為基礎。它的特點是比較簡便易行，但考慮問題不夠全面，也缺乏針對性。為了容器的安全運行，一般都採用較高的安全係數。實踐證明，這種做法在過去是可行的，也具有足夠的可靠性。但隨著科學的進步，壓力容器的尺寸愈來愈大，而且不僅承受高壓，有時還伴隨高溫，同時載荷或溫度也可能產生波動。如果仍按常規設計法來進行設計，用增大容器壁厚的辦法來控制材料在彈性範圍內工作，顯然是不合理的，也是不現實的。因此，為了合理使用鋼材，確保壓力容器在條件十分複雜苛刻情況下的安全運行，有必要採用新的設計規點——分析設計方法.
壓力容器分析設計以塑性失效為準則，採用第三強度理論，設計計算手段是彈塑性理論和有限元應力分析，安全係數比常規設計小，材料和製造檢驗比常規設計要求高。一般分析設計採用兩種方法，一是直接彈塑性分析法，進行極限載荷和安定性分析；二是進行彈性名義應力分析，對應力分類進行評定。塑性分析要分步載入疊代計算，不同的結構，載荷步設定不同，收斂速度和精度不同，塑性分析計算時間長，有限元計算規模小，只能進行壓力容器的局部結構分析，對分析計算人員的要求高。對量大面廣的壓力容器分析設計，主要是採用彈性名義應力分析，對應力分類進行評定.。現在我國壓力容器分析設計、審核考試十分嚴格，這類人才不是很多，主要集中在壓力容器英才網。
分類
1基本概念和應力分類根據
1.1基本概念
（1）應力強度S，系組合應力基於第三強度理論的當量強度，即給定點最大主應力代數值σ1與最小主應力代數值之差值的絕對值。應力強度S=σσ13
（2）總體結構不連續，由於幾何不連續或材料不連續而引起結構在較大範圍內應力或應變發生變化，會對結構的應力分布與變形產生顯著的影響者。如不同殼體連線、封頭和筒體連線處等。
（3）局部結構不連續，由於幾何不連續或材料不連續而僅僅造成很小範圍內的應力或應變發生變化，對結構總的應力分布和變形無顯著影響者。例如殼體與小附屬檔案連線處等。
1.2應力分類根據
（1）應力的起因、應力所需滿足條件和應力性質：由機械載荷引起，滿足外載荷平衡條件或由於相互約束引起（包括熱應力）需滿足變形協調條件。前者是非自限性的，後者是自限性的。
（2）應力範圍：總體、局部或集中。
（3）應力沿截面的分布；均布、線性、非線性。
2.應力分類應力分析設計方法按照應力的不同性質將應力分為三類。
2.1一次應力由平衡壓力與其它機械載荷所必須的內力或內力矩產生的法向應力或剪應力。一次應力屬於非自限性應力，達到極限狀態，即使載荷不再增加，仍可產生不可限制的塑性流動，直至破壞。
分以下三類：
（1）一次總體薄膜應力Pm：沿厚度方向均勻分布，影響範圍遍及整個受壓元件，一旦達到屈服點，受壓元件整體發生屈服，應力不重新分布，一直到整體破壞。例如，薄壁圓筒中由受內壓引起的環向薄膜壓力.
（2）一次局部薄膜應力PL：是應力水平超過一次總體薄膜應力而影響範圍僅限於結構局部區域的一次薄膜應力。局部應力區指沿經線方向延伸距離不大於1.0Rt,應力強度超過1.1Sm的區域，R為第二曲率半徑，Sm為材料的設計應力強度值。應該指出，在標準中一次局部薄膜應力是指局部應力區薄膜應力的總量，即在局部應力區內Pm為PL的組成部分。當結構局部發生塑性流動時，這類應力將重新分布，但若不加限制，當載荷從結構的某一部分傳遞到周邊地區的結構，有可能產生過度塑性變形而致破壞。在殼體與固定支座或與接管連線處由外載入荷引起的薄膜應力便是一次局部薄膜應力的實例。由結構不連續效應產生的一次局部薄膜應力，具有一定的自限性，表現出二次應力的特徵，不過從保守和方便的角度考慮仍劃為一次應力。
（3）一次彎曲應力Pb：是平衡壓力或其它機械載荷所需沿厚度方向線性分布的彎曲應力，例如周邊簡支的受側面壓力的圓平板中心處的彎曲應力。
2.2二次應力Q在外部載荷下，由於相鄰構件間的約束或構件自身的約束引起，需要滿足變形連續條件，包括法向應力和切向應力都稱為二次應力，具有自限性。構件發生局部屈服和小量塑性變形就可以使變形協調條件得到部分或全部的滿足，從而限制塑性變形不再發展，並可以緩解以至消除產生這種應力的原因。只要不重複載入，二次應力不會導致結構的破壞。在結構內的一次應力能確保全全承受外載以及材料有足夠的延性的前提下，二次應力水平的高低對結構承受靜載能力並無影響。只在循環和交變載荷下，二次應力會導致結構喪失安定。2.3峰值應力F是由局部結構不連續和局部熱應力引起的疊加到一次加二次應力上的應力增加量，不會引起明顯的變形，一般同時具有自限性和局部性，其危害性僅僅是引起疲勞或脆性斷裂。例如殼體與接管連線處由於局部結構不連續所引起的超過一次和二次應力的應力增量。
3評定準則一次總體薄膜應力強度：Pm≤KSM
（1）一次局部薄膜應力強度：PL≤1.5KSm
（2）一次薄膜加一次彎曲應力強度：PL+Pb≤1.5KSm
（3）一次加二次應力強度：PL+Pb+Q≤3Sm
（4）總（峰值）應力強度：PL+Pb+Q+F（交變幅）≤2Sa
（5）總應力強度（三向主應力和）：S1+S2+S3≤4Sm
（6）評定準則式（1）~式（3）是控制一次應力強度，可由塑性極限載荷分析P≤Ps/ns(Ps為塑性極限載荷，ns為極限載荷安全係數，一般取1.5)代替；評定準則式（4）是控制塑性疲勞和遞增性塑性變形（棘輪效應），可由加、卸載塑性安定性分析代替；評定準則式（5）是控制彈塑性疲勞，評定準則式（6）是控制脆斷。
4規範設計與分析設計的一致性
隨著壓力容器材料性能、製造、檢驗水平的提高，力學和分析手段的不斷進步，我國壓力容器設計標準規範也有了很大的進步，比如我國的GB150中的錐殼大小段和無折邊球形封頭（球冠）也是以分析設計應力分類法評定進行的，GB150中的管板設計也屬分析設計的範疇。5應力分類法設計應力分類法是彈性應力分析，按塑性失效準則的應力分類評定法，是一種近似的工程方法，對彈性名義應力，按塑性失效準則分類，要得到準確無誤的分類幾乎是不可能的，結構屈服後應力的重分布與屈服點周圍的結構和載荷分布有關，即一危險截面（評定路徑、支承線）塑性行為與其周圍的應力水平有關，對一危險截面進行應力分類，要根據周圍的應力分布衰減情況而定，只根據評定路徑的應力是無法確定應力類型的。真正的分析設計，只有進行塑性極限載荷分析，加卸載塑性安定性分析。
