机械可靠性是一综合性系统工程问题，其理论与方法有着广泛的工程应用价值，尤其在机械产品发展日趋高性能、高强度、高精度化的形势下，对其可靠性指标则提出更高的要求。既不同于传统机械设计方法，也不同于传统电子系统可靠性理论方法，机械系统可靠性问题具有多变量、多状态、概率化、多指标、干涉理论基础性、受环境影响、维修性、系统化研究等诸多特点。但目前较为成熟的机械系统可靠性预计、分析和设计理论多是沿承了电子产品系统的可靠性分析模型，实际上机械系统及其零部件的失效机理、承载特点与电子电路系统及其元件有着截然差异，一是电子元件的状态二值性(失效与正常)不太适用于机械零件的多态性和多失效模式；另一本质区别是电子产品系统可靠性理论多以独立性失效为先决条件，但失效相关性却是机械系统可靠性的重要特征。忽略失效相关性下的机械系统的可靠性分析与评价，常常会导致过大的误差，甚至得出错误的结论。　　本文引入目前国内外发展态势较为迅猛的Copula相关性理论，围绕机械系统可靠性分析中涉及的四类静态相关性，改进现有零部件及系统的可靠性计算评估模型，应用Copula相关性理论探索机械系统的可靠性理论、方法和工程化建模步骤，为机械设计、运行、维修提供指导。　　行文沿机械系统可靠性分析中涉及的各类静动态相关性这根主线，以推进式、适用性、系统化的原则展开。　　零部件可靠性的精确计算是对机械系统可靠性正确评估的基础。论文首先从机械零件可靠性计算入手，基于机械零部件应力与强度两者负相关结构，利用copula理论，建立了应力-强度相关性干涉的可靠度计算模型。验证了零件可靠度是随应力强度相关程度参数变化的区间连续值；说明了独立干涉条件下的可靠度计算结果偏于开放。鉴于机械零件的综合应力、强度的各分量之间存在着的正相关性，也给出了在既定失效判据下，其分布的确定方法。并考虑了零件强度和应力随工作时间的变化历程，建立了强度衰减过程的动态相关性干涉模型。　　以强度为判据的设计计算是机械设计的重点。常规设计的数值型安全系数不能体现应力、强度分布的离散特征；传统的随机安全系数-可靠度计算方法又缺乏考虑应力、强度之间的干涉相关性。为此，建立了应力-强度相关干涉下随机安全系数-可靠度计算方法；并以此为基础，给出了相关性干涉下的典型机械零件静强度可靠性设计的处理步骤。　　针对机械零件的多失效模式特征，本文提出一种新的机械零件综合可靠度计算模型--C-R(Copula-Reliability)算法，通过与主次系数法、Ditlevsen窄界法、独立性下界法、最薄弱环节上界法作比较，验证了C-R算法的准确性、有效性。　　在机械系统可靠性方面，比较详尽地研究了零部件失效相关下各类典型不可修系统可靠性的响应特征；把系统可靠度计算基本公式广义化、普适化，使之适用于各类型系统和更广泛工况。针对典型的不可修系统(包括串、并联、混联、k/n(G)表决、储备、网络系统)，从零部件寿命相关结构的角度入手，建立对应的失效相关机械系统Copula可靠性分析计算模型，刻画了相关强弱程度对系统可靠性的动态影响。通过系统可靠度随零部件数目变化的对比，验证了模型的合理性，同时给出了零件失效寿命相关结构的选择准则和相关程度参数的估计方法。　　确定零部件的可靠性设计要求，进行可靠度分配，是机械系统可靠性正确预计的重要应用。本文在失效相关的系统可靠性计算模型基础上，给出相对失效概率的相关性Copula可靠度分配法和零件失效相关条件下的再分配方法。　　考虑可修系统零部件工作寿命、故障部件修复时间之间的正相关性，且将时间变量放宽到一般连续分布，而不局限于指数分布。基于Copula函数的相关性理论，给出微时间差t→t+△t内系统一步状态转移矩阵概念，进而演算出状态转移密度矩阵，经系统状态方程，分别给出了单部件、串联型、二不同单元和一修理工组成的并联可修系统的瞬时可用度和稳态可用度计算模型；给出存在瞬时多重故障、零部件工作寿命和故障零件修复时间变量均相关、时间变量分布任意的k/n(F)可修系统一般性Copula可用度计算模型。　　为完成对机械系统零部件故障的风险定量评估，从故障影响、故障冲击的角度考虑故障相关性，给出转移矩阵化FMECA建模方法，发展了单层次n→1的FMEA模型。