超高压食品加工技术始于19世纪末，因其既能较好的保持食品的色、香、味和生物活性，又能起到对食品的灭菌作用，而逐渐得到了广泛的应用。目前该方法已经进入了工业化应用的阶段，随着人们对安全、健康食品的不断追求，它必将成为一种极具潜力和市场前景的技术。而超高压食品加工装置的核心部分就是超高压容器，研究如何提高并改善超高压容器对食品的处理能力具有重大的现实意义。本文旨在研究食品超高压加工容器，工作情况下各零部件受力及疲劳情况，分析的基础上对容器关键部位尺寸进行结构优化，使优化后的结构更加合理并满足工作需求，探索性的使用了数字图像相关方法，对超高压容器工作时表面变形进行实时测量，为食品超高压加工容器未来的研究提供理论及现实依据。研究的具体内容如下：1、使用ANSYS对缩套式超高压容器筒体进行有限元分析，得到了筒体在预应力状态和工作状态下的应力分布结果，模拟筒体实际的工作加载过程，动态的显示应力自内筒向外筒逐渐转移的过程。通过相关理论计算两种状态下三向应力和相当应力值，并与有限元分析结果进行对比，验证了有限元分析的准确性。分析完成后，利用ANSYS优化设计模块对现有筒体结构进行了优化和改进设计，使优化后筒体结构更加合理并满足现实工作需要。2、利用CATIA建立超高压容器上端密封结构的三维模型，并对其进行有限元分析，分析得到了密封端部整体的应力分布情况和最大应力的位置。使用ATUOCAD建立法兰端盖与外筒体的螺纹连接部分的二维模型，并对其进行有限元分析，分析得到了载荷在整个螺纹连接上的分布情况，工作时螺纹副的两端都承受着巨大载荷，而螺纹副中间位置载荷相对较小。就单个螺纹牙来说，螺纹牙底部都是容易引起应力集中的位置，而且法兰螺纹和筒体螺纹应力分布都呈现出一定的变化规律。3、利用专业疲劳分析软件Fe-safe，对超高压容器的上端部和螺纹连接部分进行疲劳分析。结果显示该超高压容器整体的疲劳寿命都在106以上，在最大工作压力下的使用年限可达30年以上，容器的最小安全系数可达到1.1以上，全部处于安全状态。计算得到的疲劳信息，可为高压容器检修及维护提供参考和依据，能够行之有效的将维护重点放到结构薄弱区域，减少维护保养时间、提高了工作效率，具有良好的工程与经济意义。4、使用数字图像相关方法，对超高压容器上端部法兰齿啮进行试验测量，获得了该部分的位移云图。将试验结果同有限元分析结果进行对比分析，验证了有限元分析的正确性。该方法的应用也将为超高压容器的应力、位移测量提供一种新的思路和参考。