论文对输流管道与轴向流中板状结构流固耦合问题进行了理论分析、数值计算和部分实验研究,探讨其在流致振动和稳定性方面的各种表现方式以及各种因素对其动力特性的影响。论文主要内容和成果包括:1.考虑实际流体流速非均匀分布,对理想流体情况下输流管道运动方程中的离心力项提出了修正,得到了不同流态下的流态修正系数。发现层流和紊流流态下临界流速比理想流体流动下均有不同程度降低,流态对颤振失稳临界流速的影响比发散失稳更大。通过引入等效流速和等效质量等概念,可将不同流态下的输流管道运动方程等效变换为理想流体流动下的运动方程形式。2.以Pflüger柱模型和普通输流管道模型为基础,研究了在分布随从力和流动流体共同作用下输流管道的动力特性。分析了分布随从力大小和质量比等参数对简支管道和悬臂管道动力特性的影响。发现分布随从力对输流管道的失稳方式和临界流速均有显著影响。3.用二维流体模型研究了槽流中两侧边自由的矩形板的流固耦合动力特性。采用Galerkin法和Fourier变换求解板和流体方程,用奇异积分方程法处理板所在平面上的扰动速度和压力混合边界条件。发现在不同前后端支承条件下的板存在发散、单模态颤振和耦合模态颤振等不同的失稳方式,质量比和槽高–板宽比等参数对系统的失稳方式和临界流速均有明显影响。4.用三维流体模型研究了槽流中两侧边固支、前后端自由的矩形板的流固耦合动力特性。分析了质量比、板长–板宽比、槽高–板宽比和阻尼等对系统失稳方式和临界流速的影响。5.对叠层板状元件的干、湿模态动力特性进行了理论与实验研究。在理论分析中提出了一个单梁与多梁对接的力学模型。得到了干、湿模态下的固有频率与振型,以及湿模态固有频率随流速变化的规律。采用一种电磁法在小间隙中进行流固耦合振动测试。理论计算与实验结果符合较好。6.对水轮机翼型固定导叶的干、湿模态固有频率和振型进行了有限元数值计算。结果及分析表明:翼型固定导叶具有良好的抗流致共振性能。