不确定性广泛存在于工程实际问题中,可靠性分析理论正是考虑了工程结构中的不确定性而逐渐发展起来的。针对结构可靠性分析问题,目前已经发展了一系列求解方法,其中一次二阶矩方法是目前结构可靠性分析领域比较经典和常用的方法,对于非线性程度比较大的极限状态方程可采用二次二阶矩方法进行求解。目前求解结构可靠性分析的方法和理论已经比较成熟了,针对结构可靠性分析开发相关软件平台成了研究热点。本文基于SIPECS平台在结构可靠性分析软件系统的开发以及优化设计方法研究做了一些尝试,主要工作如下:(1)针对汽车正面碰撞过程中存在着的不确定性,选取相关吸能部件参数为随机变量,采用径向基函数来建立响应面,利用可靠性优化设计算法来对车辆正碰过程进行可靠性优化设计,提高了汽车的正面耐撞性。(2)结构可靠性分析中的一次二阶矩方法是比较经典的方法,因此首先对一次二阶矩方法中的HL-RF方法进行C++编程,然后基于SIPESC平台进行插件编写,最后在几个数值算例和工程算例中,分别用所编写的程序和MATLAB程序运行结果对比,验证了所编写程序的准确性和可行性。(3)在对结构进行可靠性分析时,若结构的极限状态方程的非线性程度较大,一次二阶矩方法得出来的结果往往不够精确,可选用二次二阶矩方法提高精度。因此首先对二次二阶矩方法中的Laplace方法进行C++编程,然后基于SIPESC平台进行插件编写,最后在几个数值算例和工程算例中,分别用所编写的程序和MATLAB程序运行结果对比,验证了所编写程序的准确性和可行性,说明本文所编的程序可用于实际问题的结构可靠性分析。