随着国民经济的发展和人民生活水平的提高,市场要求企业发电机组必须具备良好的调峰能力。材料的力学性能随着蒸汽参数的提高有所下降,因此如何确保机组的安全运行显得更加重要。汽轮机是火力发电机组最主要的部件,而汽轮机高压缸是汽轮机通流部分的重要部件；它可以近似的看作是密封容器,由于其结构复杂,在运行中又承受着来自蒸汽高温高压的作用,容易导致缸体发生局部开裂、螺栓断裂、中分面漏汽等现象,严重危害机组的安全运行。本论文围绕汽轮机高压缸强度及变形等相关情况开展研究。随着现代设计方法的发展,通过计算机辅助工具,对机构的强度计算和优化分析成为产品更新的主要手段,使得产品的设计与改进更易实现。在现代产品开发中,广泛使用CAD/CAE/CAM集成方法和手段,有限元法是CAE的主要方法。有限元分析的应用,对提高产品质量、缩短设计周期、降低产品研发成本等方面有重要作用,使产品在市场上更具竞争力。本文基于有限元基本理论,运用大型通用软件ANSYS中的workbench集成平台,对汽轮机高压缸进行了强度计算及结构优化研究：(1)建立了高压缸体有限元模型。通过Solidworks建立三维几何模型,根据分析需要合理简化机组模型；在模型简化的基础上进行网格划分,采取以六面体网格为主的混合网格画法及分块网格划分思想,通过控制网格并对网格质量检查评估,保证了求解计算的正确性；(2)对高压缸在不同工况下强度计算。根据实际工程需求,分别对水压试验和典型运行工况条件下的缸体进行强度计算,根据分析结果可知高压缸的应力变形及螺栓应力都是符合强度要求的；法兰中分面处没有发生漏汽现象,但是分别在7#及10#螺栓处缸体内表面出现间隙,但是仍然满足安全使用的要求；(3)对高压缸进行优化改进。在有限元分析的基础上,针对分析的结果提出了优化改进方案以确保机组的安全运行,达到了较好的效果。