往复压缩机在油气开采、交通运输、化工生产等方面应用广泛,其中气阀作为控制气体进出气缸的关键部件,是往复压缩机中发生故障最多的部件之一。气阀的阀片、弹簧等零件在工作过程中容易因疲劳破坏导致失效。对气阀零件疲劳寿命进行研究能够为气阀设计和压缩机的预测性维护提供支持。本文主要进行的研究包括:（1）调研了目前对零件寿命进行预测的方法,根据当前往复压缩机中常用的非金属阀片气阀的特点,选取了基于物理模型的方法对气阀零件的疲劳寿命进行预测。（2）研究在双向流固耦合条件下对网状阀阀片在其工作过程中与阀座和升程限制器碰撞进行仿真计算的方法,并对比了多种控制流体域网格节点运动的方法。根据计算往复压缩机气阀零件载荷和应力的需要建立了一套能够在减小计算量的同时实现对气阀区域进行双向流固耦合模拟的仿真计算流程。（3）以某往复压缩机网状阀为例,对其进行流固耦合仿真计算,研究了气阀弹簧刚度对阀片载荷、运动和应力的影响,并对气阀的部分故障现象进行模拟。（4）介绍并对比了气阀零件疲劳寿命计算中可能用到的疲劳寿命计算准则,并根据已有的数据和疲劳寿命计算的需要拟合得到所需的部分材料参数。研究了根据仿真计算结果对气阀中容易损坏的阀片和弹簧的疲劳寿命进行预测的方法。（5）研究了某海上平台往复压缩机气阀阀片和弹簧的寿命。针对其中阀片形状过于复杂、阀座密封面较小容易导致仿真计算不收敛等问题,结合监测数据进行仿真计算,分析了气阀零件的疲劳寿命。本文建立了一套对往复压缩机网状阀进行双向流固耦合计算的流程,其中更充分考虑了阀片上气体压力不均匀的问题和阀片运动对其受到的流体载荷的影响。所建立的模型和仿真计算流程可用于阀片应力的计算和部分气阀故障现象的模拟,为气阀设计和故障诊断提供支持。在气阀零件寿命计算中,发现当气阀不存在弹簧刚度过低等问题时,正常运行状态下PEEK阀片工作时的碰撞引起的应力并不足以造成阀片疲劳损伤,阀片运行周期内的疲劳破坏可能与其他因素有关。气阀弹簧寿命计算中,发现气阀弹簧虽然质量很小,但动载荷下计算得到的应力值和疲劳损伤远大于静载荷下的计算结果,动载荷下计算得到的气阀弹簧疲劳损伤较高位置与气阀弹簧失效案例中弹簧断裂的位置接近。对某海上平台往复压缩机气阀的阀片和弹簧的疲劳寿命进行了研究,发现该气阀阀片在排气过程中存在阀片颤振问题,气阀弹簧存在过早发生疲劳失效的风险。