姜 冰，宋 强，宋汉江，张进杰

（1.北京化工大学 高端机械装备健康监控与自愈化北京市重点实验室，北京 100029；2.海军装备研究院舰船所，北京 100161）

1 引言

往复式压缩机是石化企业中常见的关键设备，虽然其设计制造水平已经趋于成熟，但是由于其易损零件多、结构复杂，而被业内公认为可靠性较差的设备[1]。活塞杆是往复式压缩机的关键部件，其可靠性直接影响着整台压缩机使用的安全性[2]。活塞杆在往复运动中承受拉、压两种工况交变载荷，作为往复式压缩机的核心部件和易损件之一，其断裂造成的设备故障占重大安全事故的1/4以上[3]。活塞杆跳动是造成活塞杆断裂的一个重要原因，需要重点关注。因此对活塞杆的运行情况进行状态监测和故障诊断显得尤为重要。

近年来随着计算机技术的不断发展，多体动力学分析和有限元分析技术越来越多的应用到活塞杆的分析中。如文献[4]对飞机起落架的活塞杆端部进行了限元分析，结合实验分析的结果很好的证明了活塞杆断裂失效的原因；文献[5]通过有限元分析往复式压缩机连杆的受力情况，结合失效分析结果验证了分析方法的正确性；文献[6]完成了往复式天然气压缩机活塞杆力学模型的建立和强度校核，并进行了稳定性分析和模态分析；文献[7]利用ANSYS完成了往复式空气压缩机活塞杆的结构强度分析；文献[8]基于ANSYS对非线性屈曲的隔膜泵活塞杆进行强度和稳定性分析；文献[9]同样使用ANSYS软件对煤气化炉的除尘敲击装置活塞杆进行了冲击载荷作用下的有限元分析。……