本文基于面元法系统地研究鱼尾摆动的物理模型——三维平板在来流中作沉浮、俯仰以及它们组合运动的流体动力性能变化规律，目标在于揭示其三维非定常流动物理。　　 人们早已注意到，鱼类通过控制鳍、尾的拍动、摆动可以产生巡游或机动运动所需的推进力。流体力学大师Lighthill也曾指出，沉浮-俯仰组合运动完全可以反映鱼类以鲹科模式推进的尾鳍运动的根本特征。透彻研究翼型、三维翼的沉浮、俯仰及其组合运动，深入揭示某些鱼类高效游动的机理，对仿生学提供新的理论依据，具有重要意义。近年来，有关小展弦比翼拍动时的非定常流动问题的研究正在起步，能够深入讨论其三维非定常流动物理的工作尚不多见。　　 为此，本文开展如下三个方面的工作：　　 一、自行开发了三维非定常面元法程序。面元法是计算物体在势流中运动的半解析、半数值方法，适用于高雷诺数或强非定常流动，十分便捷有效。为适应研究问题的需要，本文开发的面元法程序考虑了尾涡、侧缘涡的非线性演化以及非定常运动中附加惯性效应的计算。　　 二、基于上述面元法，研究了不同展弦比矩形平板在来流中做沉浮、俯仰及其组合运动时的流体动力的三维效应，得到了如下结论。(1)附加惯性效应影响了升力的瞬时值，其三维效应表现为幅值随着展弦比的降低而减小，但时均值总为零；(2)平均升力主要源于尾缘涡和侧缘涡的诱导作用。一方面，在同一规律拍动中，与定常情况类似，矩形板的时均升力随着展弦比的降低而减小，这就是三维效应的体现；另一方面，对于同一矩形平板来说，这种非定常三维效应随着拍动频率和沉浮幅度的增加而减小，即随着拍动运动非定常性的增强而减弱。　　 三、选取典型鱼类尾鳍拍动运动模型，研究了尾鳍薄板的平面形状改变对流体动力的影响。在本文计算模型中，模型翼的时均推力随着尾鳍侧缘倾斜角和后缘展长的增加而略有增加，尾鳍适当的内凹和外凸对时均推力的影响较小。