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工程实际中,机翼结构、航空发动机等航空装备具有非常复杂的机械结构系统。如机翼结构在较大的载荷下工作,其关键部件九盒段、三盒段结构以及机翼蒙皮和长桁的连接结构故障的发生可能会导致飞机失事,造成人员伤亡和重大的经济损失。由于装备的工作环境和结构日益复杂,其材料属性、几何特征等存在多种不确定性,给可靠性分析工作带来严重挑战,因此进行复杂结构系统的不确定性传递和量化方法的研究具有重大的意义和工程价值。本文以机翼结构、航空发动机涡轮叶片等结构为研究对象,考虑其参数的不确定性,研究不确定性量化及传递的高效数值积分方法。论文的主要研究工作包括:(1)研究不确定性分析的三种数值积分方法及其应用。将数值积分方法应用到数学算例中并与MCS方法比较,验证该方法的准确性和高效性。然后将数值积分方法结合有限元分析软件(NASTRAN、ANSYS)应用到航空发动机涡轮叶片结构、机翼三盒段与九盒段结构中。最后结合Pearson和Johnson方法两种概率密度估计方法估计复杂结构系统输出响应的概率密度函数并计算其可靠度。(2)变量相关下的不确定性分析方法研究及应用。结合相关不确定性的几种转换方法,基于数值积分方法和概率密度估计方法,研究输入变量相关情况下的不确定性分析。用数学算例验证相关输入变量时方法的准确性,并考虑相关输入变量下,计算航空发动机涡轮叶片结构、机翼三盒段与九盒段结构的输出响应的概率密度函数和结构可靠度。(3)模糊随机混合变量下结构不确定性分析方法研究及应用。结合模糊变量转化为随机变量的信息熵方法,基于数值积分方法和概率密度估计方法,研究模糊随机混合输入变量下的不确定性分析。用数学算例验证模糊输入变量时方法的准确性,并考虑模糊随机混合输入变量下,计算航空发动机涡轮叶片结构、机翼三盒段与九盒段结构的输出响应的概率密度函数和可靠度。(4)不确定性结构的重要性测度分析及应用。研究基于方差的灵敏度分析和基于概率密度函数的灵敏度分析,应用数学算例验证两种全局灵敏度分析方法的准确性,将基于FFNI的重要性测度分析方法应用到显式下机翼九盒段中,将基于PCE的重要性测度分析方法应用到隐式下的航空发动机涡轮叶片中,分别计算各输入变量的主重要性测度。(5)复合材料螺栓连接结构的不确定性分析。考虑FFNI和UDR两种数值积分方法对于高维复杂结构系统问题计算量大、不稳定的缺陷,以模拟机翼蒙皮和长桁的连接结构的复合材料螺栓连接结构为对象,通过ABAQUS软件构建其有限元模型,应用稀疏网格数值积分方法,估计其输出响应并计算其结构可靠度。