深入开展鱼游等生物运动力学机理的研究对日益增长的仿生技术需求具有重要的意义。为此,本论文以“C”型鱼(鱼尾呈“C”形状摆动)自主游动为研究对象,基于浸入边界法的流固耦合建模思想,以鱼体肌肉提供的主动力为原动,建立了鱼体内力、鱼体运动和流体耦合作用的自主游动柔性鱼模型。通过大量的数值模拟,分析鱼体在不同的运动姿态下,由肌肉驱动其运动器官产生的主动变形运动、流体推动鱼体产生的被动变形运动和外部流体流动之间的耦合关系,揭示鱼类自主游动的水动力学机理。其主要学术成果如下：(1)借助计算动力学的时空离散方法,实现了对反馈力和混合有限元浸入边界方法的数值求解。其中,固体采用有限单元适体网格离散,利用有限元进行求解；流体使用笛卡尔自适应加密网格,利用有限差分方法进行求解；流体网格点与固体节点之间的信息交换通过近似光滑函数实现,并通过二维圆柱绕流基准算例和二维柔性悬臂梁流固耦合振动基准算例,分别验证了反馈力浸入边界法和混合有限元浸入边界法的可行性。(2)基于浸入边界法的建模思想,对“C”型鱼游动时鱼体内力、鱼体运动形式进行理论分析,并将鱼体分为鱼头、鱼尾和尾鳍三段,建立了自主游动的“C”型柔性鱼流固耦合模型。(3)对单条鱼的自主游动进行了数值模拟。分析了鱼游动启动阶段、巡游阶段和滑行阶段的流场特性及鱼体运动特性,揭示了鱼游动体呈“C”型和类“S”型的不断转换实现其自主游动的流体动力学机理。(4)分别对不同长度尾鳍,不同弹性模量鱼体及鱼肌肉提供不同作用力的鱼模型的自主游动进行了数值模拟。分析了鱼自主游动的水动力学特征和鱼体运动特征,揭示了影响鱼游动效率关键因素的力学机理。(5)对鱼群的自主游动进行了数值模拟。结果发现,鱼群棱形编队中并行干扰的两条鱼同向摆动可以提高游动效率,对斜串行干扰的两条鱼的计算结果发现,下游的鱼受到反卡门涡街的作用,会被动的游向一侧,以此从涡旋场中获取能量。计算结果表明棱形编队会提高鱼游动效率,且这种编队是鱼自身主动控制和外部旋涡流场共同作用的结果。