薄壁圆筒壳由于优越的承载性能和简易的制造工艺在航空航天、军事导弹、化工储运等现代工程领域运用广泛。但是在实际运用过程中,该结构在制造、运输、安装和服役等过程中会出现圆柱度误差、表面的局部凹陷等多种形式的几何缺陷。这类缺陷的存在,一方面由于薄壁圆筒壳力学性能的缺陷敏感性,导致其实际承载能力远低于理想薄壁圆筒壳的理论承载力,另一方面由于真实几何缺陷的高度不确定性,导致实际的屈曲载荷数据分散性大。因而,如何在结构设计阶段进行初始几何缺陷的建模并预测相应薄壁圆筒壳结构屈曲承载能力,仍是目前学术界和工程界颇为关注的研究课题。本文针对薄壁圆筒壳结构轴压屈曲载荷的缺陷敏感性以及真实几何缺陷的不确定性,提出一种基于实测缺陷数据和极大熵原理的初始缺陷建模方法和屈曲载荷预测方法,从而实现对薄壁圆筒壳结构屈曲承载能力给出更准确可靠地预测。本文开展的主要研究工作如下:1)利用随机场理论对薄壁圆筒壳的初始几何缺陷进行建模。将薄壁圆筒壳的初始几何缺陷视为二维随机场,并利用实测缺陷数据获得其均值和协方差函数的统计结果。通过对其协方差函数统计结果的研究发现,薄壁圆筒壳初始几何缺陷的随机场模型具有非平稳性;2)利用Karhunen-Loève展开法将薄壁圆筒壳初始几何缺陷的随机场模型转化为仅包含主要特征信息的随机向量模型。通过对随机向量统计结果的研究发现,薄壁圆筒壳初始几何缺陷的随机场模型具有非高斯性;3)利用随机变量概率密度函数的极大熵估计法,对薄壁圆筒壳初始几何缺陷随机向量的概率密度函数进行估计,得到该随机向量在已知信息条件下概率密度函数的一个最无偏估计;4)利用马尔科夫链蒙特卡洛抽样方法,对薄壁圆筒壳进行随机屈曲分析,并最终给出基于可靠度的屈曲载荷折减因子预测结果。通过数值实验,特别是与经典实验结果的对比,验证了本文所提薄壁圆筒壳初始几何缺陷的极大熵建模方法的可行性和有效性,特别是与直接假设缺陷随机场相关结构的方法相比较,本文方法的预测结果能对分散性大的屈曲实验数据进行更好地覆盖,是对薄壁圆筒壳屈曲载荷的一个更无偏估计。