机械结构由于制造缺陷和在使用过程中周期载荷的作用会不可避免的产生裂纹,裂纹的存在将直接导致结构强度下降和可靠性劣化。周期载荷作用下,初始裂纹将发生扩展直至结构断裂失效。研究含裂纹的结构可靠性及其灵敏度具有重要的工程应用价值。此外,在工程实践中,产品初期的性能试验和使用过程的监测均会产生观测数据,贝叶斯理论能够有效的融合少量观测数据对产品进行评估实时更新,使对产品的性能评价更加精准,同样具有重要的研究意义。本文以含有初始裂纹的18Cr2Ni4WA合金钢裂纹平板为研究对象,应用扩展有限元法建立裂纹平板的扩展有限元模型,开展裂纹平板的静态和动态扩展可靠性及其灵敏度研究。在此基础上,获得裂纹扩展长度的多次观测数据,应用贝叶斯理论和马尔科夫链蒙特卡洛算法,融合先验信息进行裂纹平板的可靠性及其灵敏度的实时更新。主要工作内容如下:首先,基于扩展有限元理论的基本原理,用MATLAB编写程序,建立了裂纹平板的扩展有限元模型。研究了裂纹不扩展情况下,含孔洞的裂纹平板各随机参数对裂纹尖端应力强度因子的影响。结合可靠性分析的基本理论,引入Kriging代理模型近似扩展有限元计算结果,研究了裂纹平板的静态可靠性及其随机参数灵敏度。得出了影响裂纹平板可靠性的重要参数及可靠性对参数变化的敏感程度。其次,在裂纹平板扩展有限元模型的基础上,开展了裂纹扩展的动态模拟,分析了影响裂纹动态扩展的影响因素及相应的变化规律。进一步地,进行了裂纹平板扩展的动态渐变可靠性及其随机参数灵敏度的分析,得出了裂纹平板的渐变可靠性及其灵敏度。最后,应用贝叶斯理论和马尔科夫链蒙特卡洛算法,融合随机参数的先验分布信息和孔洞半径及裂纹初始长度的多次测量数据,进行了裂纹平板的静态可靠性及其随机参数灵敏度更新。进一步地,融合了裂纹扩展长度的多次观测数据,进行了裂纹平板的动态渐变可靠性及其随机参数灵敏度的更新。更新后的可靠性及其灵敏度分析结果缩窄了置信区间,更加符合工程实际。