对称组合系统在机械系统中普遍存在,研究对称组合系统具有普遍意义和工程价值。本文围绕故障相关主题,从可靠性分析和维修策略优化等两个方面展开研究。（1）研究两种故障相关下的对称组合系统的可靠性分析与建模。首先,采用故障率交互作用的理论方法,在预防性维修制度下,考虑寿命数据为删失数据,定量分析了对称组合系统的两部件的故障规律,推导了不同维修措施下部件的可靠度函数,以此构建了故障率交互作用下的极大似然模型。其次,采用马尔可夫分析方法,分析对称组合系统的两部件在内部冲击交互作用下故障的可能性,以此分解预防性维修下的故障数据,得到无内部冲击影响和有内部冲击影响的寿命数据,进而构建了独立可靠性参数和内部冲击影响系数的极大似然模型。（2）研究两种故障相关下的可靠性参数估计算法。首先,采用参数估计和频率统计方法,构建了独立可靠性参数和故障率交互影响系数的目标函数,对极大似然估计的参数值进行修正,以此设计了故障率交互作用的可靠性参数估计算法。其次,采用不等概率抽样技术和最优化方法分解故障数据,设计了内部冲击交互作用的可靠性参数估计算法。最后,基于两种故障相关的部件故障机理,设计了预防性维修制度下的寿命数据仿真流程,验证结果显示基于提出算法的参数估计值与真实值的误差小。（3）研究考虑故障相关的对称组合系统维修策略优化。分别构建了3种预防性维修策略数学模型,对比不考虑故障相关的维修策略优化,考虑故障相关的维修策略优化的结果更准确。对比分析了不同的可靠性参数对维修策略优化结果的影响,随着故障相关系数增加,最佳单位时间成本增加,最佳维修间隔周期缩短,可靠度函数的形状参数对维修优化结果有显著影响。（4）研究铁路货车轴承系统可靠性分析与维修策略优化。综合考虑两种故障相关,构建了铁路货车轴承系统的可靠性模型和维修策略优化模型,考虑故障相关和不考虑故障相关的轴承可靠度函数差异较大,并且更换费用和小修费用对维修策略优化结果有显著的影响。在实际的维修时机和维修费用下,在线构建轴承系统的维修策略优化模型,选择最佳维修策略,给出轴承的最佳维修建议。