随着科学技术的发展,传统的安全系数设计方法已经不能满足要求,以概率论和数理统计为基础的现代可靠性设计方法成为取代传统机械方法一种发展的趋势。由于实际机械的复杂性,在进行可靠性设计时,采用随机有限元分析方法与可靠性理论相结合,能有效的计算出结构的失效概率和可靠度。弥补传统设计方法的不足之处。本文简要介绍了基于随机有限元法的结构可靠性设计方法,并利用有限元分析软件中的概率设计模块对龙门起重机的主梁进行了可靠性分析。论文首先在深入研究国内外有关文献资料的基础上,概述了国内外现代可靠性的研究的历史和现状、存在的问题以及可靠性设计的基本内容,然后,介绍了可靠性分析的基本方法,有随机抽样法、解析法、混合法和随机有限元法。其中解析法又包括直接积分法、一次二阶矩法、响应面法和改进均值法。并总结了各种方法的特点、缺陷以及适用情况等。重点介绍了随机有限元法,随机场的表示方法及其可靠度的相关内容,为后面的基于有基于有限元的可靠性分析过程打下了理论基础。最后,在实际工程应用方面,论文从起重机金属结构的安全性评价出发,结合前面研究的可靠性分析方法和理论,在充分考虑起重机工作期间各种不确定因素的基础上,利用基于蒙特卡洛法和有限元技术对100t龙门起重机的主梁进行了可靠性分析和探讨,证实了利用ANSYS中的概率设计模块对结构进行可靠性分析的可行性和实用性。