鱼类在水下游动时,除了主动发生变形外,还会因为受到外力而导致一定程度的被动变形,这种变形能明显地影响水动力性能,推力和效率变化尤为显著。所以柔性尾鳍的研究应得到足够的重视,有必要进行深入地研究。本文研究的是尾鳍在来流中摆动所产生的变形,考虑流体压力和结构变形耦合作用是研究柔性尾鳍变形的重点。本文首先通过面元法来研究刚性尾鳍的定常水动力性能,根据无界流中水翼绕流条件建立积分方程,应用Newton-Raphson迭代整个过程以满足压力库塔条件,同时将泰勒展开边界元法用于计算该水翼的表面速度,结果与柳泽插值法进行对比。两种方法计算得到的速度分布在水翼中部相似,而在水翼的前缘和尾缘处略有差异。其次,研究摆动尾鳍的水动力特性,针对二维水翼,讨论了运动参数对性能的影响,并与实验值进行了对比,吻合较好;对三维摆动水翼绕流特性做了定性分析,讨论了其弦向和展向的水动力特性;将水翼提升到尾鳍,针对不同尾鳍形状分析水动力特性。可知,月牙形摆动尾鳍的推进效果较好。再次,基于刚性尾鳍,赋予尾鳍特定形式的弦向变形,深入探讨了柔性摆动尾鳍的水动力性能。在各变形模式中,悬臂梁非均匀载荷变形时较为符合实际鱼尾摆动情况。在该变形模式下,变形控制参数δ=0.05、φ=90°以及在距后缘1/4弦长处发生变形时性能较好。柔性尾鳍显示出了一定的优越性。最后,考虑流体和结构的相互作用,对柔性摆动尾鳍进行流固耦合分析。在面元法的基础上给出了一种流固耦合计算方法,分析了来流中摆动尾鳍的稳定性和诱导变形,变形主要受流体动压力控制。然后主要讨论了柔性尾鳍抗弯刚度和密度如何影响其推进性能。分析可知,刚性越强,推进效果并不是越好,合适的抗弯刚度才能带来最佳的推进效率,一定程度的柔性能有效改进推进性能;柔性尾鳍摆动过程中要产生向前的推进效果,频率比(?)需小于1,一般材质的情况下,尾鳍的密度越大,相对的推进效果越好,效率越高。