机械产品中存在大量的不确定因素，工程设计中处理这些不确定性的传统方法是安全系数法。安全系数法在理论上存在一些缺陷，其结果无法完整清晰地评价产品安全度，经常会造成产品设计的较大风险或设计上的浪费。而可靠度设计计算方法比安全系数法更科学合理，可以弥补安全系数法的诸多不足，得出更多合理的安全性评价指标。　　在进行产品可靠性设计时，由于实际结构的复杂性，一般难以直接得到结果。采用有限元分析方法并与可靠性计算理论相结合，可以有效的计算出结构单元和系统的可靠度。　　文中首先简要介绍了结构单元和系统可靠性设计的发展历史和现状，介绍了可靠性设计的基本内容及分析方法，并总结了各种方法的特点、缺陷以及适应的情况。　　然后，详细分析了基于有限元方法进行结构单元可靠性计算的原理，建立了有限元法结合梯度优化算法进行结构可靠性分析的流程，同时介绍了系统层应力—强度干涉模型的概念和考虑失效相关条件下的系统可靠性计算方法。　　基于上述原理开发了可靠性分析软件，包括界面的设计，算法的程序化以及前后处理模块程序的编制，最终得到可视化的计算结果。　　最后，采用本软件对汽车后桥进行了可靠性分析，得到了汽车后桥的三维失效概率云图和结构系统的可靠度，验证了本软件的可行性和通用性，同时总结了本软件存在的不足并展望了今后进一步工作研究需注意的问题。