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三维流固耦合的问题是一个重要的基础研究课题，在飞行与游动生物运动的研究机理中有重要作用，在生物学、工程应用以及对流体力学机制的深入了解方面都有着重要意义。本文提出并建立了一种简化的物理模型，用于模拟三维板的流固耦合运动。该方法用于计算了不同形状刚性板组合运动的推进性能以及柔性板与流体的耦合运动，并对有限展长和不同形状的柔性板进行了稳定性分析。低速风洞的实验结果进一步验证了计算结果的正确性。
本文研究工作的主要内容和结论如下：
1.建立了简化的物理模型。通过研究平板转动时拖涡的情况，建立马蹄形线涡模型，并分析其优缺点。
2.进行了不同形状和展长比的刚性平板模型拍动的性能计算。研究表明：不同形状的平板模型受到的平均阻力系数和模型的二阶矩成反比。平板模型做联组合运动时相位角对其受力及推进效率有决定性的影响。模型受到的推力会随着来流速度增加而减小，而推进效率随着来流速度的增大先增后减。
3.研究了有限展长柔性板在均匀来流中的失稳。结果表明：柔性板的下临界速度对系统的稳定性分析更有意义。密度比较小时，柔性板的临界速度随着展长比的增加而减小；密度比较大时，临界速度变化比较复杂，并且向二维结果靠近。而且密度比不同，柔性板的失稳振型也不一样。
4.研究了不同形状的柔性板的稳定性。对于有相同长度和相同最大宽度的不同形状的柔性板，它们的临界速度和面积二阶矩成反比，二阶矩越大越容易失稳。
5.对柔性体失稳振动后，振幅、频率以及受力的实验研究。结果表明：柔性板摆动频率、振幅和阻力系数均和来流速度成正比关系，当来流速度增大到一定程度，振幅和阻力系数趋于一个常值；柔性板振动的频率不受展长比的影响，而振幅、阻力系数以及St数随着展长比减小急剧下降。