尾激振动现象广泛存在于实际工程中,如土木工程中的高层建筑群、大跨桥梁拉索及海洋工程中的平台立柱、海底管线与输运管道等。带弹性支撑的柱状结构物置于其他结构物的尾流场中,该柱状结构物会受到上游结构的尾流涡街作用,导致其表面会受到横流向和顺流向的流体力。这类流体力会诱发柱体的振动,同时,柱体的振动也会导致流场发生变化。在此类周期性流体力作用下结构会发生振动甚至共振现象,导致结构发生局部疲劳损伤或者整体破坏。因此,对尾激振动问题进行研究具有非常重要的理论和工程意义。运用半隐式特征线分裂算子有限元算法对串列布置双柱体结构尾激振动问题进行数值模拟,对非等直径串列双圆柱、非等直径上游方柱-下游圆柱、串列布置双方柱的尾激振动问题进行了全面深入的分析,并揭示结构尾激动力响应规律,探索流场特性,可为工程设计提供参考依据。本文主要研究工作如下:(1)对不同直径比上游静止圆柱-下游圆柱的尾激振动问题进行数值模拟。主要研究直径比(d/D)和折减速度(U_r)这两个关键参数对下游双自由度圆柱体结构尾激动力响应的影响,并揭示尾激动力响应规律,探索流场演变特性。研究结果表明,随着直径比的增大,串列双柱体之间的互扰作用会由涡激效应转变为尾激效应。直径比和折减速度对下游圆柱体结构横流向振幅影响较大,对顺流向振幅影响较小。当直径比为1.0时,下游圆柱的运动轨迹较为复杂,以不规则图形运动为主。随着直径比增大为1.5时,尾激效应增强,下游圆柱的运动轨迹较为规则,主要出现了“8”字形和“双8”字形运动轨迹。当直径比为1.0时,尾流涡街形态主要呈现为2S与P+S两种模式。随着直径比增大为1.5时,尾流涡街形态会呈现2S、P+S与2P三种模式。(2)对不同尺寸比上游静止方柱-下游圆柱的尾激振动问题进行数值模拟。主要研究尺寸比(d/D)和折减速度(U_r)这两个关键参数对下游双自由度圆柱体结构尾激动力响应的影响,并揭示尾激动力响应规律,探索流场演变特性。研究结果表明,随尺寸比的增大,上游静止柱体与下游圆柱体结构之间的互扰作用会由流致效应转变为尾流效应。尺寸比和折减速度对下游圆柱体结构横流向振幅影响较大,对顺流向振幅影响较小。与流致振动相比,尾激振动的频率特性也会有较大的变化。当尺寸比为1.0时,下游圆柱的运动轨迹较为复杂,以不规则图形运动为主。随着尺寸比增大为1.5时,尾激效应增强,下游圆柱的运动轨迹较为规则,主要出现了“8”字形和“双8”字形运动轨迹。当尺寸比为1.0时,尾流涡街形态主要呈现为2S与P+S两种模式。随着尺寸比增大为1.5时,尾流涡街形态会呈现2S、P+S与2P三种模式。(3)对等尺寸上游静止方柱-双自由度下游方柱的尾激振动问题进行了数值模拟。主要研究了雷诺数(Re)和折减速度(U_r)这两个关键参数对下游方柱的动力响应特性的影响,并揭示了尾激振动的内在机理。研究结果表明,折减速度和雷诺数对单方柱振幅影响较小,然而对下游方柱振幅的影响较大。随着雷诺数的增加,双柱系统的互扰效应会由以涡激效应为主转变为以尾激效应为主导作用。在不同折减速度和雷诺数下,单方柱的运动轨迹均为“8”字形。然而,下游方柱的运动轨迹比较复杂。在不同折减速度和雷诺数下,双柱系统的尾流模态呈现出2S,2P,P+S,2T和稳态等泄涡模式。