不确定参数广泛地存在于工程系统中,研究不确定参数的影响对于提高系统的可靠性和鲁棒性具有重要意义。响应面方法是一种广泛使用的不确定分析方法,然而,在处理周期性时域响应时,其拟合精度会随着时间增加而逐渐降低。液体火箭设计中,工程人员迫切地需要掌握不确定参数影响火箭响应的规律。针对这两个问题,本文进行了以下三项研究:提出了响应面方法和信号分解方法相结合的不确定分析方法。在分析不确定参数对时域响应的影响时,响应面方法的做法是:在每一个时刻下建立不确定参数与时域响应之间的代理模型。然而,不确定参数与时域响应之间的关系会随时间增加而变复杂,这导致了响应面方法在长时间点处拟合失败。实际上,系统的时域响应通常是若干振动项和一个趋势项的叠加。因此,可以不直接对响应本身建立代理模型,而是先将响应分解为若干单分量信号,然后再对各振动项的幅值、相位以及趋势项分别建立代理模型。基于此,提出了响应面方法和信号分解方法（如:Hilbert-Huang变换和局部均值分解）相结合的不确定分析方法,用于含区间参数多体系统的动力学分析。所提方法解决了响应面方法所遇到的难题,大幅提高了拟合精度和计算效率,为不确定分析领域提供了新的研究路径。提出了响应面方法和层级信号分解方法相结合的不确定分析方法。除响应本身具有谐波叠加结构外,响应的幅值和相位也可能具有谐波叠加结构,因此,结合了单级信号分解方法和响应面方法的不确定分析方法在处理非线性响应时,其拟合结果会存在一定的误差。为减小这一误差,可以对信号的幅值或相位进行第二级信号分解,然后对第一级和第二级分解结果中的幅值、相位和趋势项分别建立代理模型,最终形成嵌套形式的代理模型。基于此,提出了响应面方法和层级信号分解方法（如:层级Hilbert-Huang变换和层级局部均值分解）相结合的方法。所提方法在不增加样本数量的情况下进一步提高了代理模型的拟合精度,并且更深入地阐明了不确定参数影响系统响应的物理机制。揭示了大量不确定参数对液体火箭动力学的影响规律。发现了不确定参数影响火箭载荷响应的局部弱非线性和弱耦合性,应用低阶响应面方法分析了 20个不确定参数对火箭载荷的影响。筛选出了具有显著影响的5个不确定参数——推力大小、推进剂质量、动压头、侧向力系数、升力系数,求得了安全系数的估计值1.3。不确定分析结果可以为火箭系统设计提供参考。