结构轻量化、大型化、造型复杂化给空间结构研究与设计提出严峻挑战。结构柔性特征日趋明显,结构与风的耦合作用效应愈加显著。如何精确揭示结构周围风场特征,把握风和结构间复杂的耦合作用机理,是当今理论和工程界亟待解决的热点问题。本文基于计算流体动力学和计算结构动力学理论,对流固耦合问题中的风振力学模型和相关求解算法进行了研究。提出了基于沿动力特征线方程多步泰勒扩展的完全显式二阶时间离散CBS(Characteristic-Based Split,基于特征线的分离算法)有限元格式,并应用于低雷诺数下柱体瞬态绕流模拟。完全显式二阶CBS格式在保持原CBS格式所有属性的同时在时间上具有二阶精度。计算结果与相关文献数据进行比较分析,验证本文方法的可靠性。通过单柱和并排双柱绕流分析,研究有干扰情形下的流场变化。研究流体域网格和结构域网格的生成和更新方法,流体和结构界面网格间的协调和信息传递策略,提出了具有较满意精度、光滑性、鲁棒性和计算效率的网格更新新方法—改进弹簧近似法,推导了计及扭转弹簧刚度修正的弹簧刚度,克服了在大变形情形下弹簧近似法易发生网格错位和扭曲的缺点,使该方法可应用于大变形、大扭转情形下的网格更新,并以复杂边界的NACA0012翼型流场的网格更新予以检验。另一方面,将弹簧近似法推广,通过映射得到结构化网格的弹簧近似法,同样可获得较好的网格质量。研究群体互扰下的风场绕流和风压分布问题。修正了大涡模型亚格子应力的湍动粘度,以改善大涡模型对壁面湍流的描述,在壁面处得到与DNS直接数值模拟相近的结果。基于此修正的大涡湍流模型,在单物体和三物体绕流情形下,分别选择刚性结构模型和弹性结构模型开展了流场和风压的数值模拟,得出相应的绕流特性和风压分布并与运用其他湍流模型的计算结果进行对比分析,以验证本文方法。计算表明,单物体和三物体情形下的流场特性和风压分布差别显著。