耐压舱设计是水下机器人的核心技术之一，其极限承载力研究是核心中的核心。针对球壳封盖加柱形壳体耐压舱，现行标准对于初始导入缺陷数值的确定往往过于保守，对于耐压舱体数量较多的无人潜水器来说，过大的设计质量是总体设计所无法接受的。首先采用装配体整体建模策略，建立复合屈曲的受力模型，将三大非线性影响因素同时引入到极限承载力研究中，提升了计算精度。然后分别针对确定性缺陷和非确定性缺陷结构开展极限承载力研究。最后，提出以0.23%的初始缺陷导入尺度作为球壳封盖加圆柱壳体的耐压壳体缺陷导入参数，给出了导入尺度的计算方法，并借助水压试验对上述参数的准确性进行验证。