目前,经过多年的开采,浅层油气资源日趋匮乏,油气钻采开始向深井、超深钻探进军。但是,随着钻井深度的加大,硬地层钻速慢成为严重制约深井高效钻进的主要问题之一,旋转冲击技术是有效提高硬地层钻速的一项技术,旋冲钻井技术最核心的实施装备便是冲击器,但现有冲击器由于结构设计的原因工作时重要工作部件易发生冲蚀、磨损以及焊镶和粘接部位开裂,导致压力泄露,使活塞上下腔的工作压力不能正常维持,造成冲击器无法持续正常工作,影响液动锤性能和寿命。传统的测试方法由于测试方式复杂、测试精度不足等问题,其结果往往差强人意。CFD流固耦合仿真技术对冲击器工作过程进行仿真模拟,从而得到其运行参数,并可以通过修改模型来优化仿真结果,可以有效的提高测试效率。本文分析了阀式正作用、阀式反作用、射吸式、射流式四种典型的双作用液动冲击器的工作原理,分析了各自的优缺点。针对四种冲击器的缺点,根据液动冲击器的设计要求、工作原理、石油井下工具及机械设计理论,设计了一款新型结构的冲击器,并用SOLIDWORKS软件绘制出冲击器及其各零件的三维实体模型。对冲击器的关键结构参数设计时参照了双作用液动冲击器的现场实测数据。建立了双作用液动冲击器流固耦合数值计算方法,开展了大量仿真计算,分析不同结构参数和水力参数对冲击器性能的影响规律,分析了不同活塞质量、上下端面积差、流体排量、流体密度对冲击功和冲击频率的影响,得到了最优组合方案。数值计算结果对认识双作用液动冲击器的工作力学行为及产品化具有一定的指导作用,同时也可为其他同类型的冲击器的理论研究提供一定参考。分析了所设计冲击器在工作最危险处的冲蚀情况,得到了冲蚀云图和流体速度矢量图。分析不同流体排量、流体密度、固体颗粒直径下对冲蚀的影响,对延长冲击器寿命有一定的指导作用。对活塞撞击铁砧的碰撞过程进行数值模拟,得到活塞的应力和应变云图,并对活塞结构进行优化,降低活塞所受应力,增加活塞使用寿命。