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随着无线传感网络技术,微机电系统以及便携式电子设备等微功耗产品的应用越发广泛,传统的供能方式无法满足可持续的用电需求,因此探究如何为低能耗产品持续供能是亟待解决的重要问题。近年来,流致振动压电能量收集（FIVPEH）作为一种环保、持续高效的俘能技术逐渐成为研究热点。本文基于仿生学理论并结合流固电耦合数学模型分析了仿生结构的振动及俘能特性。为了探究不同仿生结构的俘能特性,本文在现有光滑钝体的基础上制作了凹坑凸包、被动湍流控制（PTC）以及类鸟头部结构的钝体用于风洞实验,从能量收集角度研究了不同风速、不同倾角以及不同载荷等工况下能量收获机的输出电压、位移、振动频率以及输出功率的变化规律,揭示了不同仿生结构对于增强或抑制能量收集效率的作用机理。本文得出的主要结论如下:（1）首先针对表面带有凹坑凸包结构的仿生圆柱进行风洞实验研究,与光滑钝体能量收获机相比,凹坑结构能量收获机整体上表现出较强的俘能特性。其临界速度由1.8 m/s降至1 m/s,带宽由39.3%增加到51.4%。Ropt=0.8 MΩ时,最大输出电压达到47 V。相对而言,凸包结构俘能特性较为复杂,半球形仿生能量收获机的实测电压远小于光滑圆柱,峰值电压低于15 V,且带宽较短。（2）其次采用等效电路建模研究了表面带有PTC的圆柱,研究表明,交流电路中Ucr随负载电阻的增大先增大后减小,而直流电路中Ucr随载荷的增大逐渐减小。风速Ucr达到最大值时,驰振在任一电阻下均会发生。此外,U≥Ucr时,驰振出现锁定现象,输出电压和功率均随着风速的增大而增大,功率随电阻的增大先增大后减小,并且风速过大时,增长率有减小趋势。相比于交流电路,直流电路的最优负载由1.1 MΩ提高到2.0 MΩ,同时功率峰值从0.08 m W降低到0.04 m W。风程一定时,相比于VIVEH,GEH-PTC的最大输出功率和峰值电压分别提高了93%和66.7%。与弱耦合相比,强耦合情况下的位移增加了125%。（3）最后对类鸟头结构的仿生钝体进行了研究。结果表明,对于仿生圆柱,当截面倾角为30°时钝体的浮能特性最为突出,且响应特性随着倾角的减小逐渐降低。此外,仿生结构相比于光滑圆柱的带宽均显著提高,最佳负载为0.5 MΩ。而仿生方柱的输出电压和功率均小于光滑方柱,最佳负载为0.6 MΩ。