由于复杂的海流环境和较大的长径比,细长柔性海洋立管涡激振动成为了全世界在深水立管技术研究中亟待解决的关键问题。涡激振动本身就是一个极其复杂的非线性流固耦合问题,其内在机理受到学术界和工程界的广泛关注。本文使用多物理场软件STAR-CCM+,基于粘性流Navier-Stokes流场控制方程和结构动力学控制方程,实现了高雷诺数下细长管线模型涡激振动多模态响应特性的预报。径向基函数插值技术的应用使整个流固耦合数值求解过程可以满足网格变形较大工况的需要。首先,基于玻璃纤维塑料管模型和裸铜管的模型试验,论文分别执行了一系列数值模拟,验证了所采用的流固耦合数值算法的有效性。随后论文对玻璃纤维塑料管模型涡激振动问题开展了进一步的数值研究及分析:（1）首先对不同剪切流速下管线模型的多模态、展向波形等涡激振动特性进行了数值研究。计算结果表明:1)振动模态的阶数随来流速度的增大而增大,多模态共存现象显著。2)驻波在横流向和顺流向的涡激振动中占主导地位,随着外流速度的增大,局部行波间歇性出现在顺流向的振动中。3)沿管跨方向（从低流速区到高流速区）,典型的圆柱形涡管,倾斜的扭曲涡管,和大量的离散小涡依次出现。随着三维效应的增强,出现了倾斜的蜂窝状涡。（2）本文进一步数值研究了均匀内流和剪切外流耦合作用下管线模型振动响应的流固耦合特性。得到以下结论:1)整个结构响应表现为驻波和行波的混合模式,驻波主导且局部行波间歇出现。当多个模态开始在时间和空间上竞争时,主振模态变得难以辨别。伴随行波的出现,动力响应也变得非常复杂。2)伴随着驻波和行波的交替出现,模态转变等现象在管跨方向上可以明显观察到,这主要是由于涡激振动和流致振动的耦合作用。3)在多模态共存及竞争过程中存在振动能量在时间和空间上转移的现象。随着外流速度的增大,多模态的宽带振动响应逐渐转变为多模态和单模态共存。另外,内部涡结构沿管壁生成并脱落,最终散布在整个横截面。