本文依托于国家高技术船舶科研计划项目——风帆技术示范应用开发中的“风帆船风帆涡激振动研究”,目标风帆为大连船舶重工集团设计建造。论文首先介绍风帆助航船帆翼的发展历程以及涡激振动的研究现状,并总结了风帆结构动力分析的主要特点,分析风帆结构可能受到的破坏情况,详细介绍了CFD计算采用的计算原理及各湍流模型的特性。随后,主要采用CFD数值模拟及有限元分析方法,建立风帆流场及结构模型,利用CFX和ANSYS计算软件进行分析;采用SAS方法对Re=2121的圆柱涡激振动问题进行计算,与实验数据进行对比验证湍流模型的有效性;建立二维风帆模型,分别计算风帆实际尺寸剖面与风帆比例尺寸剖面的泄涡频率,验证相似准则的可靠性;分析不同风速、攻角多工况下的二维单帆、双帆的漩涡脱落状况,得出二维风帆随风速、攻角等变化规律作为后续三维风帆的计算参考。最后,建立简化后的三维风帆模型,利用计算时间更少的SST湍流模型对1:16缩尺模型的三维风帆进行涡激振动分析,与二维风帆的计算规律进行比较;寻找涡激振动频率比较大的工况,利用SAS方法进行较为准确的分析,获取漩涡脱落频率;对实际风帆有限元模型进行模态分析并判别涡激振动状况;建立实际风帆的流固耦合模型,进行多工况下的涡振谐响应分析及风振谐响应计算,分析风帆实际响应与流场状态的关系。