现代工程设计面临越来越多复杂结构功能的产品设计需求,为了完成复杂产品的设计以及保证产品安全可靠的运行,相应的产生了基于可靠性的多学科设计优化方法。传统的可靠性多学科设计优化仅仅考虑了常规的不确定因素的处理,通常得出的可靠度为固定的数值。然而,机械系统的磨损、工作环境变化和材料老化等一系列不确定因素都和时间相关。因此,考虑可靠性的多学科设计优化时应该充分考虑这些时变不确定因素,才能更好地满足实际工程需要。本文重点研究了基于时变可靠性的多学科设计优化问题,分析了时变不确定性在多学科环境中的量化、传播,并建立了相应的模型进行分析计算。主要研究内容如下:1、建立了设计参数相关条件下的多学科设计优化模型。考虑实际工程中设计参数相关性问题,通过分析实际工程问题的不确定性来源,将参数之间的相关性通过正交变换方式进行量化,进而建立了参数相关的不确定性协同优化设计模型。通过实际工程问题的求解验证了所提方法的正确性与有效性。2、提出了一种基于设计参数含有时变不确定性的多学科设计优化方法。首先分析了时变不确定性在多学科环境下的传播,量化和建模等问题,然后在时不变可靠性多学科设计模型的基础上,对RBMDO设计模型进行了相应的改进,建立了时变设计参数的可靠性多学科设计优化模型,并针对四辊轧机中的磨损时变问题,进行设计参数含有时变不确定性的多学科时变可靠性计算。3、针对设计变量含有时变不确定性的问题,提出了一种考虑全生命周期的多学科设计优化方法。该方法分析了维修决策中的维修费用理念,利用穿越率考虑了时变维修费用结合起来,并在多学科设计优化中将研发成本和维修费用作为不同的学科,通过生命周期内费用最低作为目标函数,协调时变可靠性优化和确定性的多学科设计优化之间变量的传递问题。