旗面的摆动是一个非常常见而又有趣的力学问题。其摆动的不稳定性可以通过一个弹性体和均匀流场的相互作用得到。风吹动旗子就是一个典型的例子。在这个流体和弹性体相互耦合的系统中，旗面的存在改变了流场，速度差导致的压强、涡量作用于旗面，使其在一定的条件下开始摆动;弹性的旗面受压变形，应力反作用于流场。压强、黏性与惯性力、弹性力相互竞争，最终达到了稳定的摆动。除了摆动模态，旗面还可能形成平直模态和混沌模态。现有研究表明，只有旗面具有合适的密度、大小、硬度，才会出现稳定的摆动模态。然而，相较于理论与计算的大量发展，尚没有比较好的实验研究结果去充分解释旗面摆动时流场与旗面的相互作用。　　本文在水洞中实现了旗面摆动问题三种模态下的运动，并着重对摆动模态下的运动进行了研究。首先设计了用金属片与有机硅(PDMS)材料进行合理拼接组合得到的旗面，以满足旗面摆动需要的条件，即旗面需要同时具有大密度和低硬度。同时对现有水洞设备进行了改造，获得更高的流速流场，以便于旗面获得更多摆动模态下的运动。之后采用PIV作为主要观测手段对水洞中旗面在三种摆动模态下的运动进行清晰的流动显示。　　为了得到更加清晰的摆动模态下近旗面处的流场，需要在对PIV观测结果处理时采取进一步的设计改良，以分别处理可能出现的问题，例如:识别随时间变化的旗面边界、改善近旗面处的粒子有限性等。本文介绍了一种较为合理有效的计算方法，成功解决了上述问题。首先将摆动旗面自身的速度场求解出来，其后利用坐标变换等手段将无滑移条件代入先前已知的外流PIV速度场中。再对靠近旗面处的流场稍作平滑处理，就可以获得更为准确的近壁流场信息，并为分析旗面摆动提供基础。　　本文还在旗杆处引入了一个可控振幅和频率的简谐振动，以增加该流—固耦合系统中的初始扰动，使其更容易形成摆动，并以此获得更多的摆动状态下的实例。在验证了引入扰动后的旗面摆动和无扰动情况下的摆动之间的相似性后，通过对大量摆动状态的分析对比，其尾流场与卡门涡街的相似性也凸显出来。为了更好的比拟这两种流动，本文不同于通常研究的做法，用旗面包络最大拐点处的振幅代替了旗面长度作为特征长度，对摆动模态的Re和St数进行重新计算。发现结果与二维圆柱绕流的数据非常吻合。进一步对两种流动的流场进行比较，对这种相似性给出了一个可能的解释。　　总的来说，本文在水洞中对旗面摆动问题进行了大量的实验，得到了很好的流动显示结果，重现了旗面摆动问题的三种模态。在此基础上，开展了对摆动模态下运动的深入研究。利用对PIV计算方法的改进，成功解决了旗面近壁流场PIV计算的问题。大量包含丰富流场信息的数据为分析解释摆动现象提供了可信的证据。最后，对旗面摆动与圆柱绕流相似性的解读，为摆动现象的研究开辟了崭新的思路。