何佳琦，贾晓璇，钟杰华，许元男，罗阳军

（1. 大连理工大学航空航天学院，大连，116024；2. 中国运载火箭技术研究院，北京，100076）

0 引 言

实际航空航天等重要工程中，广泛存在大量的不确定性信息，如载荷不恒定、材料属性波动以及结构尺寸误差等。为了避免由不确定性因素导致的结构性能偏差，工程上在结构设计阶段常采用安全系数法来得到一种较为保守的结构设计形式。然而，传统的安全系数法可能设置过大的安全系数导致设计过于保守，也可能因未全面考虑多种不确定性因素的耦合而使得优化结构面临失效的风险。

结构可靠性优化设计是以结构可靠性作为结构的安全裕度度量开展结构优化设计。该类优化设计的统一思路是：首先基于先验知识与样本数据将不确定信息量化为数学模型；进而根据不确定性变量与结构安全性能指标之间的函数关系建立不确定性传播模型；最后以结构安全性指标可靠性作为目标函数或约束函数，采用梯度方法或智能优化算法开展结构参数优化或拓扑优化工作。大量学者采用概率模型对不确定信息进行量化，进而以结构失效概率或可靠度作为结构可靠性度量开展结构可靠性优化设计[1,2]。然而，基于概率模型的结构优化设计的合理性极大依赖于概率模型的准确性。通过结构优化设计得出的结构形式往往逼近力学性能极限，而用来量化制造误差、载荷等不确定性的概率模型往往会由于样本数量的局限难以保证其准确性。……