● 摘要
在实际工程设计中，不确定性广泛存在于复杂耦合系统的各个阶段。为了获得高可靠性和高安全性的产品，在设计阶段人们越来越重视不确定性对产品质量的影响。多学科可靠性分析就是充分考虑复杂工程系统设计过程中的不确定性因素，评估设计的结果是否满足可靠度的要求，并根据分析结果指导设计过程，最终使设计得到满足可靠度要求的最优解的一种分析方法。
传统的多学科可靠性分析方法只是考虑了单一的随机不确定性对设计的影响，实际上，由于人类认知水平和科学发展的限制，并不是所有的不确定性都具有某种分布而被描述成随机不确定性，有一些不确定性由于疏忽、试验条件或其它认知能力所限会造成其知识缺乏、认知偏差和信息不完善的情况，这类不确定性称之为认知不确定性。随机和认知不确定性往往同时存在于复杂工程系统中，因此多学科可靠性分析能否处理多源不确定性共存的可靠性评估问题直接关系到其能否实现工程应用。
本文从计算效率和计算精度两方面对多源不确定性条件下的多学科可靠性分析方法进行研究。在计算效率方面，针对原本三层嵌套的多学科可靠性分析过程，借鉴解耦思想，将多学科分析、系统灵敏度分析、概率可靠性分析和非概率可靠性分析组成一个序列化执行的计算流程，该方法能够显著的提高多学科可靠性分析方法的计算效率。在计算精度方面，利用二次多项式近似极限状态函数，使用区间分析计算极限状态函数最小值，最后利用卡方分布的相关理论计算可靠度（或失效概率），提出了统一的多学科可靠性分析方法，该方法减少了计算过程中的多次近似，因而提高了算法的计算精度。
基于上述研究，采用Matlab软件开发了一个多源不确定性条件下多学科可靠性分析的原型系统，并结合两个例子说明系统的功能和算法的有效性。