不确定性因素广泛存在于工程实际问题中,不确定性的处理方式关系着结构的安全性能。可靠性优化设计可以充分考虑参数不确定性对结构的影响,从而保证得到的最优解满足可靠性要求,对工程结构和产品的安全设计起着重要的作用。现有的研究大多使用概率模型来描述不确定性变量,然而通过概率模型来描述不确定性的需要掌握变量的精确概率密度分布函数。在实际工程问题中往往难以满足,因此单纯通过概率模型来构建可靠性优化设计问题不能适应许多工程设计问题。为了弥补概率模型的局限性,可以通过非概率凸集模型来对概率模型进行补充。区间模型是属于非概率凸集模型的一种,其特点是无需掌握变量的精确密度分布函数,只需要确定其分布范围的上下限即可。因此,文本基于概率-区间混合模型的可靠性优化设计问题进行探索和研究,主要研究内容和成果如下:1、提出了一种基于概率-区间混合模型的可靠性优化设计问题的求解方法。通过使用嵌套解耦策略,并结合最大熵原理法,将三层的不确定性可靠性优化设计问题等效转化为单层的可靠性优化设计问题,在确保准确求解含混合模型约束函数的最大失效概率的同时提升了计算效率。2、提出了基于局部加密近似模型技术的混合可靠性优化设计方法。通过使用径向基函数建立优化问题的目标函数和约束函数的近似模型,以此代替求解复杂耗时的数值模型。根据求解结果,对比近似模型和数值模型的误差,采用局部加密方法,实现更高的精准度,进一步提升了优化问题求解的效率和精度。3、开发了基于Visual Basic 6.0程序语言的概率-区间混合模型的可靠性优化设计软件平台。将软件平台应用于一针对汽车耐撞性的优化设计问题中,实现了优化设计的自动化。