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故障特征数据是进行装备故障安全分析的基础和前提之一，但在装备实际运行和维护过程中，由于各方面的限制，故障数据累积十分困难，同时，由于存在成本高、效率低等不足，基于实际系统开展的故障植入试验一般难以覆盖大部分故障模式，使得装备故障安全定量分析往往因为基础数据缺乏难以有效进行。为此，本文针对装备故障/退化数据的获取问题，以装备液路系统为对象，研究数字样机建模及基于数字样机的故障仿真分析方法，力图为故障/退化数据的获取和累积提供一条新的思路。完成的主要工作包括：（1）对数字样机建模技术和故障仿真分析技术的国内外研究现状进行了调研和总结，在分析比较各种建模方法的基础上，确定了基于键合图理论的建模思路及相应的建模平台。（2）分析了功率键合图建模方法的基本原理、建模思想以及自动建模方法，简要介绍了以键合图理论为基础的AMESim平台，研究了AMESim与LabVIEW联合仿真的方法及流程。（3）在对液路系统进行模块划分并构建通用模型库的基础上，通过分析基本工作原理及结构组成，设计与实现了航天推进剂加注系统数字样机，并利用实测数据对样机进行了验证分析。（4）定性分析了推进剂加注系统关键部件的故障模式，统计了常见故障。在研究软件故障注入方法的基础上，基于数字样机，对加注系统常见的管路泄漏与堵塞两种故障进行了仿真分析，同时，以泵后球阀为例，进行了关键部件性能退化过程仿真分析。综上所述，本文在研究分析数字样机建模仿真技术和液路系统基本动力学原理的基础上，以推进剂加注系统为例，建立了相应的数字样机，并进行了典型故障和退化的仿真分析，取得了良好的效果。