螺旋桨处于水介质中,由于水介质是重流体,其声速及密度均大于空气,不能简单的解耦进行计算。基于水弹性理论,采用结构有限元法、计算流体力学方法和声学有限元法,对螺旋桨流固耦合的水动力特性、静力特性、动力特性以及声学特性进行分析,具体内容如下：对螺旋桨进行三维建模,将计算流体力学方法和结构有限元法结合,对某船螺旋桨各个工况进行数值模拟。给出了耦合及非耦合作用下敝水特性曲线,与图谱数据进行对比,结果基本吻合。采用耦合及非耦合所得两组数据差别不大,二者均可满足工程要求。采用结构有限元法,提取流体计算所得结果,对螺旋桨静力特性进行计算分析。给出了螺旋桨表面压力分布等值线图,以及等效应力和总变形量随桨叶半径变化的关系曲线。结果表明采用耦合及非耦合方法所得应力应变分布基本一致,最大等效应力出现在桨叶随边靠近桨毂处,叶梢位置变形最大。考虑流固耦合作用所得等效应力和总变形量峰值较大,计算结果差距随着进速系数的增大而增大。考虑流体作用对螺旋桨自振特性的影响,并研究预应力对结构模态的影响。对螺旋桨进行了干、湿两种状态下有限元分析。给出了各阶固有频率的变化曲线及振型。预应力作用使得固有频率升高,而对结构振型没有变化。水的耦合作用使得固有频率降低,同时也减弱了预应力作用,湿模态频率涨幅相比干模态较小。对动水中螺旋桨脉动流诱发的动力响应问题进行研究。计算了非均匀进流条件下螺旋桨激振力,并进行瞬态响应及声学分析。给出了螺旋桨时域及频域上水动力系数、位移、等效应力及表面声压响应曲线。螺旋桨旋转一周,激振力在时域上呈4个周期波动,与桨叶数对应,在频域上一阶叶频处具有明显的峰值。总变形量及等效应力响应幅值均发生在一阶固有频率处,水中幅值比空气中大。螺旋桨表面声压幅值发生在螺旋桨吸力面桨叶中部,二阶固有频率处。