流固耦合系统力学重点实验室，瞄准国家在海洋、环境和高速轨道交通以及自然环境灾害防治等方面的战略需求，着重发展流固耦合系统力学分析技术和平台，通过流固耦合系统力学理论体系和研究方法创新，力图构建一支紧密围绕流固耦合重大工程系统，并有利于学科交叉融合的研究团队。

　　本实验室将发展流固耦合系统力学学科，围绕流体与工程结构相互作用、流体与岩土体相互作用、环境流动与多过程耦合、油气水沙相互作用四个研究方向，解决海洋工程、环境工程、交通工程中的流固耦合系统力学问题，开展攻关研究。

　　流固耦合系统力学重点实验室的主要研究方向和研究内容：

　　1.  流体与工程结构相互作用

　　主要以海洋平台与波流、海洋石油立管与海流、水下航行器与水流、高速列车与气流等的相互作用为研究对象。以复杂/运动边界的波流理论、非线性波浪、空化流动以及复杂多柔体结构系统动力学响应为基础，发展耦合分析理论与方法，突出工程结构与周围流场所组成系统的流固耦合特征，发展多目标优化方法，形成多学科优化设计工具，促进重大工程设计思想和设计水平的提升。

　　2.  流体与岩土体相互作用

　　主要以泥石流、山体滑坡、天然气水合物和页岩气开采、海底管道冲刷等为研究对象。以其中的含热传导、相变、解吸附过程的渗流问题、渗流与岩土受力变形之间的相互作用、流体-土体-管线的流固土耦合等为科学内涵。致力于提出地质灾害定量监测、预警与防治技术，提出天然气水合物、页岩气、煤层气等非传统能源的安全开采技术。

　　3.  环境流动与多过程耦合

　　主要以流域水环境、海洋风浪流环境等为研究对象。以多相、多尺度、多组分、带化学反应和物理过程的复杂流固耦合问题为研究内涵。着力发展复杂耦合过程的新模型以及多尺度的计算技术，结合实际区域条件，凸显力学在环境动力学演化过程中定量化分析能力的作用。

　　4.  油气水沙相互作用

　　主要以石油开采中管道传输的油气水多相混输与油气水沙高效分离为研究对象。以海底资源采集、输运、提升和系统流动安全保障中的多相流体动力学为科学内涵。形成深海资源综合利用的理论基础和技术体系，为我国开采海底油气和矿产资源提供技术支撑。

　　上面四个研究方向的应用领域可以概括为：

　　1．海洋工程：主要以新型的海洋平台、平台关键设施和部件、先进的水下移动平台和高速航行体为对象，运用包含水动力学载荷、环境影响、结构响应与优化、结构健康监测与可靠性在内的系统的力学多分支学科交叉的研究手段，致力于发展流固耦合力学的分析手段和平台，促进新概念的水中和水下结构物，以及海洋工程关键技术和设备的研发。同时，发展包括深海水合物在内的海洋资源和能源的开采与开发技术。

　　2．环境工程：重点以流域水环境、海洋风浪流环境、土壤侵蚀与泥石流、山体滑坡等自然环境和灾害问题为研究对象，以水动力学、多相流体力学、岩土力学、渗流力学为基本支撑，从耦合系统动力学演化的角度，关注其中的输运规律以及相关灾害的预测与控制。

　　3．交通工程：在高速列车为代表的交通领域，以弓网-车体-轨道-路基构成的整体系统为研究对象，依托空气动力学、结构动力学、多体动力学、接触理论、岩土力学、声学等学科基础，建立大系统耦合的数值模拟平台和物理仿真平台，致力于建立高速轨道交通的安全性、经济性、环境适应性的速度边界。同时，为未来地面高速/大容量交通的发展方向提供科学的方案和评估意见。