近年来，超高层、超大跨度建筑不断涌现，结构体与流体之间的流固耦合问题成为众多学者的研究热点。涡激振动是在实际工程领域中的常发现象，并会在不利条件下造成结构坍塌，甚至引发灾难性事故。因此，对涡激振动的流动机制及其流动控制方法研究的重要性可见一斑。本文通过计算流体力学方法，对层流状态下雷诺数Re=200的弹性支撑方柱的涡激振动进行数值计算，并通过采用截面优化的被动控制方法进行流动控制。文中的流场计算使用了基于有限体积法的计算方法，通过求解不可压缩粘性流体Navier-Stokes方程获得流场数据；把柱体的振动模型简化为弹簧-质量-阻尼系统，采用Newmark-β方法求解柱体振动响应方程，实现了交替计算流场分布和结构动态响应的流固耦合计算，从而对弹性方柱的涡激振动进行数值模拟。本文研究了均匀来流下单自由度弹性固定方柱的涡激振动，选取频率比范围为fn/fs=0.5~3.5。分析了方柱的升阻力系数、位移振幅等参数随频率比的变化情况以及尾涡模态特征，捕捉到了“拍”“相位开关”等现象，并讨论了不同质量比对涡激振动的影响。研究结果表明：当频率比较小时，出现驰振，方柱振幅很大；随着频率比的增大，振动由驰振转为涡激振动，在涡脱落引起的共振区再次出现振动峰值；频率比继续增加，结构刚度增大，位移振幅趋近于零，且升力、阻力系数的值接近静止方柱绕流情况。质量比大的方柱，得到的气动力及流场特性变化规律与小质量比相似，但结构振动幅值更小。在不同频率比下观察到了多种涡脱落模态，各种模态之前存在相互转化。通过改变方柱截面形状——将方柱尖角圆角化进行流动控制，计算了圆角大小r/D=1/8、1/5、1/4的特性。结果表明，升力脉动幅值和阻力系数均值随圆角增大而减小，且流动趋于稳定，在r/D=1/4时减阻效果最佳，可减阻13%。研究最佳减阻模型的涡激振动，圆角方柱涡激振动的阻力均值、升力脉动和位移最大振幅都小于同频率比下未受到截面优化方柱，最大位移幅值减小40%。对方柱尖角进行优化后，增强了流动的稳定性，可以有效控制涡激振动。