海洋微结构湍流的测量对于研究海洋宏观运动和认识海洋内部变化规律具有重要意义，研究海洋微结构湍流的关键是取得湍动能耗散率，搭载剪切流传感器的垂直微结构剖面仪是目前获取海洋微结构湍流数据的最常用平台。垂直剖面仪的测量精度受多种因素影响，主要有流致振动、下降速度、传感器的校核误差、测量水域的非各向同性等。剖面仪测量的精度制约着剖面仪的发展，更高的测量精度是以后垂直剖面仪设计所追求的首要目标。本文主要就与垂直剖面仪结构相关的影响因素进行研究，即剖面仪的流致振动以及下降速度。使用计算流体力学软件以及流固耦合方法对剖面仪的流致振动机理进行研究，得出影响剖面仪流致振动的结构因素，以剖面仪测量精度为目标对剖面仪结构进行优化。研究取得的主要成果如下：（1）从垂直剖面仪测量原理出发，分析了影响剖面仪测量精度的主要因素，为下一步进行结构优化奠定基础。（2）分别采用流固耦合分析方法和大涡数值模拟方法，模拟仿真了垂直微结构剖面仪的下降过程及其周围的流场变化情况，分析了剖面仪下降过程中的运动状态以及下降过程中的涡脱落情况，探讨了剖面仪的流致振动机理。（3）采用流固耦合方法计算了剖面仪的结构对其流致振动的影响，得到结构尺寸与流致振动的关系，在此基础上，以降低流致振动为目标对剖面仪的结构进行了优化。（4）分析了剖面仪对下降速度的要求以及剖面仪下降速度的决定因素，发现毛刷阻力系数是控制下降速度的关键因素。使用流固耦合方法计算了剖面仪毛刷的阻力系数，为剖面仪下降速度的控制提供了理论指导。