飞轮储能是通过飞轮转子的旋转将电能、风能等其他形式的能源转化为动能，并加以储存的新型储能技术，具有效率高、适应性强、占地面积小、使用寿命长、储能密度大、经济环保等优点。传统的飞轮转子采用金属材质制成，已不能满足当前对飞轮转子高速旋转的强度要求。随着新型纤维复合材料技术的不断发展，复合材料储能飞轮以其在刚度和密度方面的优势，应用范围逐渐扩大。但是，作为厚壁壳体的储能飞轮在成型工艺上也有自身的特点，由于厚度的增加，固化过程中厚度方向容易出现温度梯度，导致材料不均匀固化及分层现象的发生，影响最终成型质量和尺寸精度。利用数值模拟的方法，可以准确模拟复合材料固化过程，预测固化变形量，为减少壳体固化变形及成型工艺优化提供理论依据。本文对固化炉成型工艺的储能飞轮固化过程进行数值模拟，建立热化学分析模型，利用ANSYS有限元分析软件及APDL参数化设计语言编写仿真程序，模拟纤维缠绕复合材料飞轮的固化过程，分析温度和固化度场的变化情况，以及温度和固化度场之间的相互影响。为确定模具对飞轮内部多场变化规律的影响，对比研究了带模具建模和不带模具建模时，复合材料内部温度场、固化度场分布情况。结果表明：在复合材料固化初始阶段，模具可以起到良好的媒介作用，将热量迅速传递给复合材料；固化反应进行中和结束后，模具将固化反应产生的热量及时传递出去，减少热量堆积。在热分析的基础上，考虑复合材料参数随温度、固化度变化情况，建立复合材料储能飞轮的固化变形分析模型，得到最终的固化变形云图。由于受飞轮厚度方向温度梯度的影响，固化变形量也呈现梯度分布。通过带模具建模和不带模具建模两种情况对比分析得出，由模具引起的固化变形在总变形量中占有一定比例。同时，分析了材料截面厚度、固化温度和模具材质对复合材料内部温度梯度、中心节点峰值温度和最终固化变形量的影响。为构件几何形状设计、优化固化工艺及减小固化变形量提供理论依据。