本文基于改进的特征线算子分裂(CBS)有限元解法和商用数值分析软件ANSYS18.0,对双、多圆柱涡激振动特性进行了数值分析,并考查了分隔板和壁面凸起两种被动控制方法对圆柱涡激振动的抑制效果。首先,对低雷诺数层流、高雷诺数湍流中的圆柱涡激振动问题分别建立了力学和数学模型。提出了采用改进的特征线算子分裂(CBS)有限元解法求解低雷诺数层流情况、ANSYS软件求解高雷诺数湍流情况的数值计算方案。采用经典单圆柱涡激振动算例,验证了所发展流-固耦合解法的计算精度和稳定性。然后,通过数值模拟研究了低雷诺数层流(Re=100)和高雷诺数湍流(Re=3900)中多圆柱流场干涉及涡激振动特性。低雷诺数层流中交错双圆柱涡激振动计算结果表明:上游圆柱的尾流对下游圆柱的受力和涡激振动有显著影响,当下游圆柱位于上游圆柱尾流中时,下游圆柱将出现大幅涡激振动。低雷诺数层流中串列五圆柱涡激振动计算结果表明:与上游圆柱相比,下游圆柱具有更大的振幅和锁频区,最后一根圆柱振幅几乎是第一根圆柱的三倍。高雷诺数湍流中串列五圆柱计算结果表明:下游的圆柱较上游圆柱受到更大的升力作用。进一步,通过数值模拟考查了尾部分隔板对低雷诺数层流(Re=100)和高雷诺数湍流(Re=3900)中圆柱涡激振动的抑制效果。低雷诺数层流计算结果表明:带有分隔板圆柱受到涡激振动和驰振的共同作用;在当分隔板较短(L=0.25、0.5)时,圆柱有完整的共振锁频阶段;当分隔板较长(L=0.75～1.5)时,圆柱振幅随折合速度的增加而逐渐增加,表现为类似驰振现象。高雷诺数湍流计算结果表明:在圆柱尾部加分隔板(L=0.5,1.0)将使圆柱涡激振动变为驰振。因此,采用二维分隔板不能对圆柱涡激振动起到抑制作用。最后,通过数值模拟考查了壁面凸起对低雷诺数层流(Re=100)和高雷诺数湍流(Re=3900)中圆柱涡激振动的抑制效果。低雷诺数层流计算结果表明:壁面凸起将强化圆柱涡激振动,且最大振动随壁面凸起高度(h)的增加而增大,h=0.05时的圆柱最大涡激振动振幅比光滑圆柱可增大近14.87%。高雷诺数湍流计算结果表明:高雷诺湍流情况下壁面凸起结构可延迟圆柱边界层分离,减小脱落旋涡强度。因此,小尺度壁面凸起(h=0.01)便可使圆柱振幅大幅降低(减小38.56%)。说明壁面凸起虽然无法抑制低雷诺数层流中的圆柱涡激振动,但对于高雷诺数湍流情况却效果显著。