在航空航天领域的气动分析中通常把飞行器当作刚体来考虑。现代飞行器朝高速、高机动性、轻结构等方向发展，在实际飞行过程中，气动力会使机翼产生明显的运动和变形，而机翼的运动和变形又会诱导出附加的气动力。结构和流体的往复耦合作用会导致颤振等非定常气动弹性问题，影响飞行器的安全和寿命。对于大展弦比飞行器和柔性翼微型飞行器而言，气动弹性问题表现的尤为突出。为了更真实的模拟柔性翼飞行器的气动特性，给出了一种基于计算流体力学/计算结构力学(CFD/CSD)的双向流固耦合计算方法。　　以Mindlin厚板理论和Allman膜理论为基础，推导了一种带面内旋转自由度的四边形壳单元。根据Timoshenko梁理论构造了单元各边的剪切应变场和转角场。当板变薄时，单元剪应变及其插值函数自动归零，厚板理论退化为薄板理论，从而消除自锁现象，Mindlin厚板单元过渡为厚薄通用单元。在四节点Allman单元的位移函数基础上增加了沿坐标呈二次变化的非协调项对膜单元进行精化，达到抑制零能模式的目的。以结构初始构型为参考构型，推导了完全拉格朗日格式(T.L.)下的切线刚度矩阵，用于几何非线性计算。采用Newmark时间积分法求解动力学方程。一系列经典模型的算例表明该壳元继承了板单元和膜单元的优秀性能，在结构非线性和动力学问题中有较高的精度，为流固耦合计算提供了可靠的结构求解工具。　　由于流体和固体网格在界面处不协调，数据在耦合界面传递时需涉及插值计算。介绍了几种常见的界面数据交换算法，对它们的特点、效率、适用性进行比较，指出各自的优点和存在的不足，并阐述了数据在耦合界面处传递需要遵循的原则以及收敛判据。通过交替数字二叉树搜索技术识别流固网格之间的宿主-受体关系。针对力和位移数据传递，采取两种不同的插值策略。在从结构到流场的位移插值中，提出了一种改进的常体积转换方法，通过限制宿主三角形单元的最大钝角，避免了气动点在结构大变形插值中容易出现的剧烈波动问题，改善了网格插值精度。从流场到结构场的气动力插值采用反距离加权法。该法公式表达简明，无需矩阵求解，并且在耦合边界上满足流场和结构的合力平衡原则。一系列算例证实了位移和气动力力插值方法是可靠的。　　本文将编写的非线性结构动力学程序、数据交换程序与3D2MUFS流体计算程序相连接，应用于流固耦合的分析中。介绍了寻找机翼颤振边界的方法，对 AGARD445.6机翼进行颤振特性分析，计算得到的机翼跨音速“凹坑”现象与试验值接近。分别用单向耦合和双向耦合方法对柔性翼微型飞行器的静气动弹性进行计算。对简化的柔性蜻蜓单翼的扑动飞行进行数值模拟。扑翼模型中加入柔性变形影响后，柔性翼在上扑和下扑过程中产生弯曲和扭转变形。弦向柔性变形主要起增大推力的作用，而展向弯曲变形主要起增大升力的作用。柔性翼的举力系数在上扑和下扑过程中均有所提高，而推力系数只在下扑的过程中有明显的增加，在上扑的过程中基本保持不变。