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摘要：机械产品的可靠性分析与设计是保证机械产品质量和安全性的重要手段。三维CAD/CAE软件作为产品数字化设计的工具,在产品可靠性分析与设计方面发挥着重要作用。论文以在三维CAD/CAE软件环境下方便的实现产品的可靠性分析与设计为研究思路,开展机械产品可靠性分析与设计方法的研究,具体内容如下：对产品可靠性分析与设计的FMECA方法和结构可靠度的定量求解方法进行了研究,论述了产品FMECA的分析过程、实施步骤和分析方法,以结构可靠性的“应力-强度干涉”基本模型为基础,引入了结构可靠度三种常用的求解方法。对常用的三维CAD/CAE软件的数字化三维建模与分析仿真功能进行了分析研究,以SolidWorks为例分析了三维CAD软件的数字化产品建模功能,以ANSYS为例分析了三维CAE软件的有限元可靠性协同仿真功能和概率有限元数值模拟功能。在此基础上,提出了在三维CAD/CAE软件环境下进行产品可靠性分析的方案。通过对FMECA相关理论和SolidWorks二次开发技术的研究,论证了在SolidWorks环境下集成产品FMECA可靠性分析模块的可行性。通过对FMECA软件进行需求分析,设计了软件的体系结构、控制流程和后台数据库。采用VB.NET和SolidWorks API作为开发工具,开发了基于SolidWorks的产品FMECA可靠性分析软件SW-FMECA,实现了在三维CAD软件环境下进行产品FMECA分析的功能,完善了三维CAD/CAE软件环境下机械产品可靠性分析的方案。对ANSYS环境下零件结构强度可靠性定量分析与设计的方法进行了研究,归纳了零件可靠性定量分析中随机输入变量及其分布的确定方法,总结了在ANSYS软件环境下进行零件结构可靠性分析的流程。对ANSYS中可靠度求解方法：Monte-Carlo数值模拟法和响应面数值模拟法进行了研究,对这两种方法的抽样方法、实施过程和优缺点进行了具体的分析,并通过计算实例予以了验证。