近年来,无人机产业和水下航行器产业发展迅猛,无论是在民用领域还是在军事领域都得到了广泛的应用。然而,无人机采用螺旋桨推进方式具有较大的气动噪声,水下航行器采用普通的桨舵组合推进方式机动性较差。众所周知,鸟类通过扑翼运动可以实现高机动性、低噪声飞行,鱼类通过摆动尾鳍可以在狭小空间内自由游动。许多学者对鸟类扑翼运动及鱼类游动展开了研究,并提出了一种合理的简化模型,即拍动翼运动模型。本论文基于有限体积法及重叠网格技术对均匀定常来流中拍动翼运动进行数值模拟,主要研究内容和成果如下:建立了两种运动形式的拍动翼数学模型,并分别推导出了适用于两种运动形式的拍动翼输入功率计算公式。根据已有的文献数据,对俯仰运动和升沉运动耦合的拍动翼进行了数值模拟,将数值计算结果与试验结果进行了对比,验证了数值模拟的有效性。开展了纯俯仰运动拍动翼涡街转捩和水动力特性的数值模拟,给出了不同俯仰运动参数条件下的拍动翼周围流场结构,分析了最大俯仰角和均匀定常来流雷诺数对纯俯仰运动拍动翼周围流场特性的影响;给出了纯俯仰运动拍动翼的推力系数时历曲线,基于输入功率计算公式得到了对应的拍动翼推进效率,结合拍动翼周围流场结构分析了纯俯仰运动拍动翼的水动力学性能。开展了纯升沉运动拍动翼涡街转捩和水动力特性的数值模拟,给出了不同升沉运动参数条件下拍动翼周围流场结构,分析了升沉振幅和均匀定常来流雷诺数对拍动翼周围流场特性的影响;给出纯升沉运动拍动翼的推力系数时历曲线,基于输入功率计算公式得到了对应的拍动翼推进效率,结合拍动翼周围流场结构分析了纯升沉运动拍动翼的水动力学性能。对比分析了不同运动参数下两种运动形式拍动翼在(CT,CL)参数空间中分布曲线以及推进效率,分别得到了适用于纯俯仰运动和纯升沉运动拍动翼的最佳运动参数识别方法。