本文以液体火箭挤压式推进系统为研究对象,深入研究了基于Modelica语言的推进系统建模与仿真、故障模式库建设、故障注入、容错性验证以及故障识别等技术,研究结果为液体火箭推进系统可靠性设计提供了新思路。针对液体火箭推进系统多领域强耦合,非线性强等问题,建立了可重用性高、稳定性强的组件模型,并结合实验数据对组件模型和系统模型进行了验证。针对某型号液体火箭推进系统增压气体选型和箱壁厚度设计展了仿真分析,仿真结果表明:(1)氦气是较为理想的增压气体,增压效率高;(2)提高增压气体的温度可以节省增压气体用量,但是会导致箱壁温度显著升高,增压气体温度的选择应该综合考虑贮箱的结构以及气瓶的体积;(3)提高贮箱壁厚可以显著抑制箱壁温度的升高,但是也会导致贮箱质量的增加,可以考虑在贮箱局部增加厚度。针对当前故障注入策略与物理元件脱离,不支持复合故障注入问题,在保留经典FMEA表格特性的基础上,考虑故障触发机制和故障参数的特点,重新定义了可支持产品故障注入的故障模式协议,并基于XML表建立了推进系统故障模式库。结合Modelica语言可扩展注解annotation实现了故障模型与故障模式表之间的映射,利用MWorks编译扫描和DOM内存映射机制实现了故障注入。针对液体火箭推进系统的工程实际问题,结合MWorks仿真平台设计了故障仿真系统的总体框架。基于系统总体框架完成了故障模式库管理模块和故障模拟模块的设计。针对某新型闭式增压系统的容错性验证,对增压回路的典型故障进行仿真分析,仿真结果表明该系统具有一定的容错能力,系统方案设计合理。又以某型号开式增压系统为例,探索了基于故障仿真的故障模式识别技术,为后期的故障诊断和传感器优化配置研究奠定了基础。