仿生机器鱼作为一种新型的水下载运、观测与测量平台,具有低阻力、高机动性、高隐蔽性等优势,近年来得到了广泛研究。目前建立精确的机器鱼动力学模型存在较大的困难,因此借助于计算流体力学（Computational Fluid Dynamics,CFD）方法对机器鱼水动力学特性进行仿真分析,能够为仿生机器鱼的设计及性能提升提供重要参考。为了优化协同推进方式并获得更高效的运动性能,分析周围流场及其动力学性能在不同推进方式中的特性变化就显得尤为重要。本论文以实验室三自由度胸鳍/线驱动柔性身体仿鲹科机器鱼为对象,通过建立鱼体-流体耦合CFD计算模型,对各运动模式中鱼体周围流场结构及其水动力学性能进行了计算及分析,得到如下成果:（1）在不考虑胸鳍作用的前提下,分别在二维平面及三维空间中建立了仿鲹科机器鱼柔性身体模型,分析了柔性身体在自推进直游时机器鱼的水动力学性能。仿真结果表明,柔性身体的自推进游动过程分为加速阶段及均值恒定波动的巡游阶段。与摆动频率为1Hz的情况相比,频率增加为2Hz时柔性鱼体加速度明显提升。在最终巡游阶段得到二维和三维模型f=2Hz时的最大巡游速度分别为1.18m/s,0.87m/s。在柔性变形规律及频率一致的条件下,由于机器鱼在实际的实体中推进机构体积较大,三维模型鱼体的前1/3部分与二维模型相比在纵深更宽,体积占比更大,使机器鱼受到更大阻力降低了推进效率。因此对于仿鲹科机器鱼壳体设计应注意减小头部体积并使其更接近真实鱼类稍扁纺锤形曲线。（2）在二维模型中,分析胸鳍前后拍翼运动与柔性身体摆动产生的涡结构及两者之间涡的相互影响。仿真结果表明,柔性身体运动能够产生旋向相反的涡,初始产生的高强度涡在向后脱落过程中强度减弱,并且较远流场中旋向相同的两个涡会因强度减弱逐渐融合。加入胸鳍前后拍动的情况下,胸鳍运动会产生旋向一致的高强度涡,在胸鳍向后拍动时,能够不断向尾部脱落扩大了鱼体周围黏性边界层。表明胸鳍的向后拍动增加了推力保持正向极值的时间,并提升了推力;同时胸鳍的向前拍动增加了鱼体所受阻力,应减小胸鳍向前拍动过程中与水流的接触面积。此外对比柔性身体不同波长的游动性能,得到λ=1.0游动稳定性较好,加速效率有所损失;λ=2.0有更大的推进速度,并提升加速阶段游动效率。（3）在三维模型中,分析三自由度胸鳍与柔性鱼体协同推进模式下,胸鳍的单自由度及其三自由度耦合运动对机器鱼游动性能及水动力学性能的影响。仿真结果表明,两侧胸鳍相位差在0～120之间以30为间隔改变时,两侧胸鳍侧向力差能够辅助鱼体转弯运动。胸鳍摇翼运动在两侧胸鳍相位差为60时升力相反,能减小鱼体的波动,使其游动更平稳。在三自由度升力模式中,T/4-T/2的回程中摇翼运动的配合极大减小了胸鳍迎流面积,使反向推力大幅减小,并有效的提高了鱼体升力。在三自由度阻力模式中5T/8-6T/8阶段胸鳍运动使阻力增大,且在T/4-3T/4大幅提升了鱼体的升力。因此胸鳍的三自由度耦合协同运动能够弥补单自由度运动的不足,提升运动效率。