1.1目的及意义

流固耦合是指流体与固体两相介质之间的相互影响，交互作用。变形固体在流体载荷的作用下会产生变形或运动，而这种变形或运动又会反过来影响流体运动，从而改变流体载荷的分布和大小，这种相互作用将在不同的条件下产生各种流固耦合现象。

流体与固体结构的耦合作用是工程实践中经常遇到的问题，如：水轮机、汽轮机、工业风机和各种流体机械的流体弹性振动问题;航空、航天飞行器的气动弹性振动问题和液体晃动问题;高层建筑物和工业建筑物的风致振动问题;地下水抽放和油气开采所引起的地表沉降的流固耦合问题;海洋浮式结构的水弹性反动问题等皆属这类问题。

这类问题对于工程设计具有十分重要的意义，它直接影响工程的经济性、可靠性，有时甚至会引起整个结构破坏的严重后果，造成重大经济损失。应用流固耦合解决这类工程问题是非常必要的。

起重机是工程建设中常用的一类机械，它在工作或非工作状态下都可能受到风载荷的作用，风载荷的情况对起重机自身的结构和正常工作都有影响，因此研究起重机梁的流固耦合风振特性具有非常重要的意义。了解其风振特性后，可以对起重机在不同工况下的梁进行设计。有利于起重机的安全工作。

流固耦合理论从流体和固体互相作用的行为本质上去讨论它们的规律，是现代工程理论的基础。通过对它的研究不仅能提高理论水平，而且可以获得更高层次的应用。流固耦合问题可以应用在空间结构、高层高耸建筑和桥梁等土木工程以及在交通运输工程、航空航天工程、机械工程、水利及海洋工程、生物工程多个领域中流体和结构的固流体相互作用中。仅就结构的风响应为例，基于流固耦合理论的分析，可以较工程理论的分析更正确和精确，进一步从物理本质上揭示风和结构的耦合作用的规律，为结构工程设计提出更可靠的实用方法，防止结构的重大灾变。总之，,流固耦合问题的研究对于国家具有重大深远的理论应用价值。

1.2国内外的研究现状分析