为了对容器对内流体的晃动特性以及流体对容器动力特性的影响有一个比较完整的认识，同时考虑到三维流固耦合计算规模较大的问题，针对含液容器具有旋转周期性的特点，将旋转周期方法引入流固耦合的动力特性分析，大量地缩减了流固耦合计算的规模，对于诸如储油罐以及快堆主钠池等大型含液容器的动力分析具有重要的意义，而且该方法在理论上不引入任何近似。

采用SPH和FEM耦合的方法，考虑流固耦合效应的影响，对典型矩形薄壁充液容器的跌落过程进行数值仿真。通过对容器的变形、自由液面的运动、液体对容器的动压变化、容器的应力状态和所受动态激励的情况进行分析，说明SPH方法在充液容器的冲击问题研究中是行之有效的数值计算方法。同时数值算例的结果对充液容器的设计和试验具有一定的参考价值。

斜轴泵柱塞上的密封活塞环是影响泵可靠性、寿命和效率的重要因素,为此提出一种无活塞环的薄壁密封段柱塞结构,利用密封段在高压下的弹性变形来补偿密封间隙,通过在密封段外壁开设环形油槽来沟通压力油。运用ANSYS和Fluent对密封结构和间隙内部流场进行流固耦合分析,并进行效率试验。研究结果表明:无活塞环的柱塞密封结构具有间隙补偿功能,能有效降低柱塞泄漏量和液压卡紧力,提高斜轴泵的效率和寿命。

发动机排气歧管工作环境恶劣,容易产生热应力和热负荷,造成局部变形甚至热裂漏气等故障。对排气歧管温度场以及热应力、热变形的分析有利于指导排气歧管的设计,提高排气歧管疲劳寿命。选取不同的入口边界条件,分析排气歧管的内流场温度,并采用顺序流固耦合方法,计算排气歧管的热应力和热变形。结果表明,排气歧管入口温度越高、速度越大,内流场温度差就越大,最低温度也越高;在排气歧管入口处及出口处热应力和热变形均较大,最大热应力为320MPa。

现代CAD建模和CFD仿真已广泛应用于机械、汽车及航空等工业领域。文中主要采用CAD几何建模和FLUENT仿真分析，对汽车油箱的油液晃动进行数值模拟，包括CAD模型简化、网格划分、CFD仿真计算及结果分析。同时，运用有限体积法（VOF）模型模拟气液两相流计算，对比静态和动态时油箱的应力幅值，提出一种计算机辅助设计方法，这有利于优化油箱的结构。

应用动力学分析软件ANSYS/LS-DYNA建立了大型金属挤压机卸荷插装阀FSI模型,从理论上研究了流固耦合单元算法及控制状态方程,并通过流固耦合仿真分析,得出了插装阀瞬态力学特性及卸荷过程中流体与插装阀阀芯相互作用下的冲击特性.研究结果表明：卸荷过程的平稳与阀芯阀套端盖接触时间有关,油液挤压时间最好不要超过0.04 s,平稳的卸荷过程中油液对阀芯的冲击力峰值为140kN,阀套最大Von Mises应力为456 MPa.

从理论上研究了局部节流损失、沿程节流损失、起始段填充和常通孔等影响因素，建立了减振器开阀后的节流公式。研究了阀片与弹簧座的3种接触方式：集中接触、部分受液压作用的分布接触和全部受液压作用的分布接触，并基于板壳理论建立了相应的阀片变形计算公式。完成了阻尼力一速度特性测试，获得了节流通道的压力一速度特性曲线，验证了瞬态双向流固耦合分析的仿真结果；采用流固耦合仿真分析了阀片应力和位移分布、筒内流场分布及其变化特点，与Java数值计算的理论结果吻合。

针对液压缸偏载引起的结构磨损及液压油泄漏等问题，基于动网格方法，开展了偏载工况下液压缸的双向流固耦合分析。研究表明：在自锁半径内，随偏载量增大，柱塞与导向套间的侧推力、柱塞最大侧倾位移和导向套应力均增大，偏载量超过自锁半径时，三者都有所减小，但均比稳态分析结果大，表明液压油对柱塞侧倾有“加剧”作用。因此，在液压缸偏载分析设计中，建议采用流固耦合方法，或适当增大稳态分析结果的安全系数。

基于振动桩锤液压管路的流固耦合计算模型，结合面向地基土的负载特性分析方法，并考虑油泵流量脉动因素的影响，采用 ANSYS与CFX 进行有限元联合仿真，研究沉桩过程中液压管路振动特性的变化规律，确定其发生强烈振动的原因。同时，通过卡箍的动力学优化设计，对液压管路的振动进行控制。研究结果表明：卡箍的固定位置、数量等设计参数是影响液压管路振动特性的重要因素，当增设1处卡箍时其一阶自振频率最大提高22.4 Hz，增设2处时最大提高56.6Hz，最终得到能有效避免管系共振发生的优化设计方案，仿真及试验结果验证了该新方法是可行的，其研究成果可为复杂输流管路的铺设安装与振动控制提供参考。

圆筒内旋转细长管是石油钻采工程中特有结构细长管不仅与圆筒发生碰撞接触还与管内流体和管外环空流体耦合是一个复杂的非线性流固耦合系统。细长管固体域离散成梁单元采用非线性碰撞接触动力学方程描述;管内外流体离散成六面体单元采用计算流体动力学方程描述在耦合界面处用任意拉格朗日欧拉法动网格来处理运动界面。根据梁单元位移形函数推导了界面力、界面位移计算公式和收敛准则建立了分域耦合动力学模型和数值计算方法解决了耦合界