流体与结构的相互作用引发的流动发声、声波传播和噪声控制等问题,在船舶与海洋工程、航空航天和车辆工程等领域受到了广泛关注。近年来,如何向自然界中的生物学习,开发相关的仿生运动机器人,使其同时具有高推进、高效率和低噪声特性,是一个具有挑战性和前瞻性的课题。仿生问题通常包含复杂的几何外形和运动边界,传统的数值模拟方法在处理此类问题时面临诸多困难。同时,基于声传播方程的流动噪声混合方法研究也是计算声学领域的一个热点。本文围绕复杂运动边界问题,开展了流动噪声的混合方法研究,在此基础上研究了典型仿生运动（扑翼飞行和波状游动）的流动噪声产生和声传播特性。主要工作和研究成果如下:1.针对存在非均匀流场和复杂外形的声传播问题,提出了一种基于虚拟网格的浸入边界-声扰动方程（Immersed Boundary Method-Acoustic Perturbation Equations,IBM-APE）方法,开发了一套高精度的声传播并行计算求解器。该方法能够模拟非均匀流场对声传播的影响,并采用了高阶低色散低耗散数值格式和基于Open MP的并行技术,因此能够高效准确地模拟流声耦合问题。此外,该方法采用虚拟网格处理浸入边界,大大提高了模拟复杂外形问题的能力。通过一系列典型算例验证了该方法的精度、收敛性和并行性能。2.针对存在复杂边界的流动噪声问题,提出了一种基于浸入边界法的直接数值模拟-声扰动方程（Direct Numerical Simulation-Acoustic Perturbation Equations,DNSAPE）混合方法。该方法首先对不可压缩Navier-Stokes（N-S）方程直接离散求解获得高精度流场,随后求解带源项的声扰动方程（APE）得到声场。本文的DNS-APE混合方法能够对流动噪声的产生和传播特性进行研究,并且具备高效便捷地处理复杂外形问题的能力。通过多个典型的钝体绕流噪声算例验证了该方法的精度和可靠性。3.针对运动边界的处理,完善了流动噪声的DNS-APE混合方法。在静止边界的基础上,发展了一个运动边界重构、新生网格插值和浸入边界求解的边界处理方法,解决了运动边界的流体动力学和声学方程求解问题。基于该方法模拟了振荡圆柱的流动噪声,研究结果表明振荡运动对圆柱的流场和声场有着重要影响,通过主动控制圆柱的振荡频率从而改变其流场尾涡分布,可以达到降低流动噪声的目的。4.基于本文发展的流动噪声混合方法,探究了典型仿生运动（扑翼飞行和波状游动）的流动噪声产生和声传播特性。研究表明仿生运动的辐射声场与其周期性涡脱落紧密关联,其发声特性决定于运动物体的升力和阻力（推力）大小及波动幅值。针对柔性翼的波状游动问题,分析了振荡频率、双柔性翼的运动相位差和间距等参数对其流场和声学性能的影响。分析结果表明:单个柔性翼的声场与升力偶极子辐射场相似,其产生的推力和辐射声压随着振荡频率单调递增;并列布置的双柔性翼在同相运动条件下的声场为偶极子辐射场,而反相运动的声场呈现单极子辐射特性,同样条件下反相运动比同相运动产生更大的推力和更小的流动噪声。