针对航空发动机结构复杂、故障模式多样,传统故障风险预测方法难以实现的现状,本文基于蒙特卡罗模拟技术,给出了航空发动机故障风险预测方法,用于评估发动机各个部件在未来时间内发生故障的可能性。针对航空发动机故障数据的特点,以威布尔分布建立故障概率模型,利用中位秩回归参数法,估计威布尔分布参数。利用乘同余组合发生器与反变换法相结合的方式产生满足威布尔分布的随机数。在单故障模式风险预测的基础上,给出了多种故障模式并存的航空发动机风险预测方法,并且给出了蒙特卡罗模拟步骤和算法,针对实例,对比发动机厂商提供的预测数据,验证了算法的有效性与蒙特卡罗模拟方法在航空发动机故障风险预测中的可用性。在航空发动机故障风险预测的基础上,综合考虑航空发动机修复性维修、预防性维修和机会维修三种维修形式,建立航空发动机维修模型。利用蒙特卡罗方法,针对不同的维修策略组合,随机模拟发动机的维修过程,通过观察维修成本随维修变量的变化趋势,最终得出最优的维修策略,为维修成本优化研究提供了一种仿真优化模型与方法。