现有的研究表明,斑海豹在不依靠视力、听力及化学信号的情况下,依然具有捕猎的能力。斑海豹这一独特的能力源自它对水体中水动力信号的识别:游动的鱼类会在身后产生尾涡,这种尾涡信号能够向远处传递,斑海豹可以通过其胡须感受到这种涡的存在,因此能够实现对猎物的定位。斑海豹利用胡须实现对水动力信号的识别和追踪的能力,是一项重要的发现:一方面填补了人们对鳍足类哺乳动物感知信息能力认识的空缺,另一方面认清这一感知能力的内在机理对于进行科学研究和商业开发具有重要的借鉴意义。为了对斑海豹利用其胡须进行信号识别的机理进行深入研究,本文根据斑海豹胡须的实际参数按比例放大构建了斑海豹胡须实验模型,在单自由度刚性条件下,进行了一系列涡激振动实验研究。实验研究了均匀流条件下单胡须模型的振动特性、变攻角胡须的振动特性、胡须阵列的振动特性,还研究了斑海豹胡须模型在各种条件下对固定圆柱尾迹流场的信号的识别特性。本文系统研究了广泛的流速区间（本实验的流速区间为U≤0.4m/s,Re＜7000）下胡须模型的各种排布情况,并与圆柱、椭圆柱等模型的振动特性进行对比,总结出一系列斑海豹胡须的独特性质,揭示了斑海豹利用其胡须识别水动力信号的机制。通过本文的研究得到了如下的重要结论:1、在均匀流条件下,攻角α=0°时,斑海豹胡须在整个流速区间内具有保持“静默”的能力,而圆柱模型、椭圆柱模型都会在某个流速范围下发生剧烈的涡激振动现象。说明斑海豹胡须在广泛的流速范围内都具有减阻抑振的效果,都具有较低的背景噪声。2、在均匀流条件下,改变胡须模型的迎流攻角,胡须模型会发生剧烈的涡激振动现象,且振动特性与变攻角椭圆柱的振动特性相似。说明斑海豹胡须模型特殊的波纹结构对涡的抑制能力仅在攻角α=0°附近时发挥作用。在单自由度条件下利用斑海豹胡须进行传感器研发需要使攻角α=0°。3、在均匀流条件下,攻角α=0°时,对于斑海豹胡须模型的并列阵列、串列阵列及交错阵列,胡须模型的振动都较为微弱。说明胡须模型之间的互相干扰很小,胡须的分布式阵列不会使背景噪声过大。4、在固定圆柱尾迹流场中,在尾涡源头距离斑海豹胡须一定的范围内,斑海豹胡须能够实现对尾涡信号频率的高精度识别,且识别的流速区间十分广泛。当尾涡源头距离胡须超出一定的范围时,胡须模型无法识别出尾涡信号的精确频率,而只是发生基于自身固有频率的某种共振。5、在固定圆柱尾迹流场中,斑海豹胡须阵列对尾涡信号的识别能力相较于单根斑海豹胡须没有实质性的减弱,说明了斑海豹胡须在面部的广泛分布,扩大了斑海豹扫掠信号的面积,而不会干扰其信号识别。说明了分布式阵列设计思路对基于斑海豹胡须的传感器研发的可行性。总之,本文从单胡须模型的涡激振动出发,揭示了斑海豹胡须独特的减阻抑振性能,并表明这种能力仅在攻角α=0°（该攻角也是自然生长的斑海豹胡须的迎流攻角）附近时成立。并进一步对斑海豹胡须阵列进行了研究,揭示了分布式阵列的互干扰很小,具有开发分布式胡须阵列传感器的可行性。