本文主要采用实验方法研究了在层流与湍流的来流条件下,轴向流动诱发单根柔性圆柱振动的问题。为此,开发了一种具有特定弹性模量的硅橡胶圆柱作为实验模型,并设计出一种格栅来产生均匀各向同性的湍流流动。实验在新建成的水洞中进行,对此,首先对水洞进行了完整的性能测试。实验结果显示平均流速为0.05～2.4 m/s,湍流度在0.3%左右。同时,使用激光测振仪对水洞试验段的振动情况进行了测量,得出最大振幅为4微米左右。从振动能谱图来看,能量主要集中在10 Hz左右,但峰值不明显,更接近于随机振动。边界层厚度随流速的增加由29 mm逐渐减小至22 mm。水洞水温随着运行时间变化在0.1℃左右,2小时后趋于稳定。其对实验结果的影响可以忽略。本课题在不同的来流条件下,对轴向流动诱发圆柱的振动进行系统的研究。通过改变圆柱直径,最大无量纲速度与基于直径的雷诺数可达7.07与5.6×10。。首先,研究了水洞壁面振动对圆柱实验测量的影响,得出流速在0.1 m/s以内有影响,超出此范围从频谱到振幅的影响可以忽略。实验发现圆柱振幅随着流速或者湍流度的增加而增长,并通过对比分析研究了湍流对振动的影响。研究了振动模态并验证了振动可以分解为低阶模态的叠加。通过将圆柱振幅分解为平均振幅与RMS振幅叠加的方法,研究了屈曲现象的发展规律与发生机理,得出屈曲现象是由于流体的壁面摩擦力而带来的轴向载荷而产生的,来流湍流度的增加并不是导致屈曲现象的原因,但会明显加强次临界振动。通过壁面流场分析,流动显示技术与频谱分析的方法,研究了次临界振动发生的原因以及流固耦合的微观机理。