水下航行器在行驶过程中会受到流体阻力作用,这不仅会导致航行器速度降低,而且会加速能量的消耗。本文针对降低水下航行器阻力问题,基于仿生柔性表面在流体减阻领域中广泛的应用,提出了一种新型的仿生柔性蒙皮,该蒙皮具有与海豚皮类似的结构。基于流动稳定性理论,完成了其结构参数设计。针对此蒙皮结构复杂且具有大变形的特点,应用浸入边界法对其进行仿真计算,并以阻力系数和相对减阻率为评价指标,分析了各参数对仿生柔性蒙皮减阻性能的影响。本文主要进行了以下几个方面的工作:首先,提出了仿生柔性蒙皮结构。从降低水下航行器阻力的需求出发,提出了一种新型仿生海豚皮肤的柔性蒙皮结构,其主要由上层柔性壁面和中间支撑单元构成。上层柔性壁面相当于海豚的表皮层,而中间的支撑单元能够较好的模仿表皮层的突起与皮下脂肪层的变形。根据流动稳定性理论的数值计算结果,选取了支撑单元的分布间距、质量比以及刚度比等参数的合理取值范围。其次,进行了支撑单元力源项的构造以及基于浸入边界法的流固耦合数值求解器的构建。基于最小作用原理构造了支撑单元的力源项,将其添加到N-S方程的右端,得到流体和仿生柔性蒙皮浸入边界的耦合方程,并对耦合方程进行时间离散以及空间离散,根据离散后的耦合方程循环迭代求解压力、速度等有关参数。基于离散化的耦合方程以及求解的相关参数完成了流固耦合数值求解器的构建。然后,提出了支撑单元模块化建模方法并完成了仿生柔性蒙皮的流固耦合数值计算。通过圆柱绕流算例、柔性丝线案例验证了IB2d软件包计算的准确性。根据构造的支撑单元力源项将质量、弹簧、阻尼系统构造为整体单元,完成了支撑单元的模块化建模。并对仿真的网格密度以及时间步长的可行性进行了验证。最后,分析了各参数对仿生柔性蒙皮减阻性能的影响。根据IB2d软件包的计算结果,以阻力系数和相对减阻率为评价指标,比较不同结构参数以及流速下仿生柔性蒙皮的减阻效果。分析结果表明:在一定范围内改变支撑单元的分布间距、增大刚度比以及质量比等结构参数均可以提高蒙皮的减阻性能;在一定的流速范围内蒙皮具备减阻性能,其最大减阻率能够达到14.48%。