Dựa trên các nguyên tắc cơ bản của cơ học đàn hồi-dẻo, việc phân tích độ bền của bình áp suất cao mới có hình trụ mỏng bên trong và cuộn dây dải phẳng được tiến hành và các tiêu chí thiết kế được đề xuất. Trong điều kiện vận hành, dải thép phải chịu ứng suất kéo thẳng hàng với hướng cuộn dây, cũng như ứng suất hướng tâm do tác động tổng hợp của áp suất vận hành bên trong và ứng suất kéo trước khi cuộn dây.
Lớp cuộn dây của bình chịu áp suất bên trong ở bán kính bên trong và áp suất bên ngoài ở bán kính bên ngoài (tương ứng với đường kính ngoài của bình). Quá trình sản xuất - bao gồm việc cuộn các dải thép dưới sức căng trước - làm giảm ứng suất trong xi lanh mỏng bên trong, nhờ đó nâng cao khả năng chịu được áp suất bên trong của bình. Một thiết kế được tối ưu hóa đạt được các đặc tính "độ bền bằng nhau", nghĩa là khi áp suất vận hành bên trong tăng lên, cả lớp cuộn dây và xi lanh bên trong đều đồng thời đạt đến trạng thái chảy dẻo.
Công thức tính áp suất vận hành bên trong tới hạn có thể được rút ra trong điều kiện cả xi lanh mỏng bên trong và lớp cuộn dây đều chảy đồng thời. Thiết kế kích thước hướng tâm của bình vận hành ở trạng thái chảy dẻo đòi hỏi phải xem xét áp suất vận hành bên trong và đường kính bên trong của bình, cả hai đều được quy định bởi các yêu cầu của quy trình sản xuất. Ứng suất trước được áp dụng trong quá trình quấn dải có thể được tính toán bằng cách sử dụng tiêu chí năng suất vật liệu và lực căng trước có thể được kiểm soát trong quá trình sản xuất thực tế theo các công thức tương ứng.
Bằng cách phân tích thiết kế độ bền của bình chịu áp lực dạng dải phẳng theo tiêu chuẩn ASME - và xem xét các đặc điểm cụ thể của phương pháp thiết kế theo tiêu chuẩn này cùng với các đặc tính vốn có của các bình này - có thể xây dựng được phương pháp thiết kế tối ưu hóa.
Kết quả phân tích lý thuyết cho thấy sự thống nhất chung với dữ liệu thực nghiệm. Các vấn đề cần nghiên cứu thêm bao gồm phân tích các tương tác ma sát giữa xi lanh mỏng bên trong và lớp quấn (cũng như giữa các lớp quấn) và tác động của các tương tác này lên độ bền kết cấu.
Để đảm bảo an toàn và độ tin cậy, các bình chứa dải phẳng phải trải qua quá trình kiểm tra áp suất. Hệ số áp suất thử nghiệm, λ, thường được đặt ở mức 1,15 đối với thử nghiệm khí nén hoặc 1,25 đối với thử nghiệm thủy tĩnh. Dựa trên lý thuyết thiết kế độ tin cậy và xem xét cường độ chảy và cường độ nổ của tàu, có thể phân tích mối quan hệ giữa hệ số áp suất thử nghiệm và hệ số an toàn. Hệ số an toàn tiêu chuẩn thường được đặt ở mức Lớn hơn hoặc bằng 1,45 đối với cường độ chảy (ns) và Lớn hơn hoặc bằng 2,30 đối với cường độ kéo (nb).
