本文基于均匀设计、响应面法对均匀设计响应面法的可靠性计算方法进行了研究，并推导了有关计算公式，对环肋圆柱壳进行强度可靠性分析。可靠性分析时，选取壳板弹性模量、肋骨间距、内径、壳板厚度及均匀外压为随机变量，通过参数化设计语言建立有限元数值模型，计算不同工况下环肋圆柱壳应力，并结合响应面函数、可靠性计算方法拟合极限状态函数，评估环肋圆柱壳可靠性指标。由于潜水器结构的复杂性及工作环境的特殊性，其总重量一直是对其整体性能影响较大的因素之一。因此，对潜水器结构进行合理的优化设计显得尤为重要。基于前文建立的极限状态函数，研究了考虑可靠性约束的环肋圆柱壳优化问题，探索其在均匀外压下的静力学响应，建立了包含可靠性约束、强度约束和边界约束的环肋圆柱壳轻量化数学模型，借助优化软件求解环肋圆柱壳质量的最优值，并对优化结果进行有限元校核。结果表明：均匀设计用于响应面法的圆柱壳可靠性分析是可行的，提高了计算效率；基于均匀设计响应面法的环肋圆柱壳优化设计策略，改善了传统上根据分析结果调整参数修改有限元模型、反复计算的设计方式。