在故障机理的已有研究中,往往认为耗损故障(退化失效)和突发故障(突发失效)属于不同阶段的故障类型,研究时常单独考虑。但在许多产品的实际应用中,这两种类型的故障很可能会同时出现,并且它们之间存在着耦合或竞争的关系,最后导致的不是单独的耗损故障或者突发故障,而是由两者经过复杂耦合或竞争之后的复合故障(竞争失效)。有鉴于此,本文以柴油机燃油供给系统为研究对象,围绕机械系统复合故障机理及行为建模这一问题展开深入研究。主要内容包括以下几个方面:(1)开展了基于关键部件转换法的柴油机燃油供给系统可靠性分析。通过对柴油机燃油供给系统进行故障统计分析、耐久性试验分析及FMECA分析,得到燃油供给系统的关键部件喷油器,从而将对柴油机燃油供给系统的可靠性评估转化为对喷油器的可靠性评估。(2)提出了基于平均秩次法的喷油器突发失效可靠性分析方法。针对系统中其子系统的可靠性建模问题,考虑到系统任意部件发生突发失效引起其余部件截尾的影响,提出利用平均秩次法对失效序号进行修正从而得到子系统可靠性模型的方法,解决了突发失效数据与多重截尾数据并存的产品可靠性建模问题。(3)提出了基于TOPSIS模型选择的喷油器退化可靠性分析方法。针对目前基于退化轨迹模型的退化数据分析过程中对轨迹模型的选择较为主观的问题,通过借用TOPSIS法改进原有的退化轨迹法,避免了因主观假设模型不准确而导致可靠性评估发生错误的风险,从而解决了在退化分析过程中退化模型不确定这一科学问题。同时,编写相应的Matlab计算程序,实现了上述分析方法。(4)构建了基于竞争失效的喷油器可靠性评估模型。当突发失效和退化失效这两类失效模式相互独立时,产品的竞争失效模型与串联系统的可靠性模型类似;当突发失效和退化失效相关时,提出从退化量的角度去分析突发失效的发生概率从而得到竞争失效产品可靠性模型的方法。相应地,给出了模型的参数估计方法。