作为深海油气资源开采装备的重要组成部分,海洋立管结构物在复杂的海况条件下极易遭受涡激振动诱发的结构损伤破坏。其中水流作用引起的涡激振动是立管结构疲劳的最重要原因。因此,准确预测复杂海洋环境条件下涡激振动（VIV）引起的深海立管振动响应特性具有重要意义。采取有效措施降低立管损伤程度,可以有效提高立管的疲劳寿命并提升经济效益。作为立管涡激振动研究分支之一的立管受迫振动问题,其对于预报立管涡激振动具有重要的参考价值。本文依托工信部高技术船舶数值水池创新专项课题“涡激运动/涡激振动子系统研发”课题,对典型亚临界雷诺数下立管在均匀流中的横向受迫振动进行了数值计算。亚临界雷诺数条件下由于流动现象复杂多样,进行深入的研究分析有重要意义。着重对受迫振动时立管结构的升力系数特性和尾迹脱落模式进行了分析,为进行海洋立管结构的涡激振动预报研究做好了基础准备。本文利用计算流体力学（CFD）方法研究了典型亚临界雷诺数（Re=105）下的刚性固定圆柱绕流、振幅比对圆柱横向受迫振动特性的影响。内容涉及湍流模型选取对圆柱绕流数值计算精度的分析、均匀流环境下圆柱横向受迫振动的二维及三维数值计算、受迫振动圆柱脉动升阻力系数与尾迹脱落模式的相关性讨论。本文通过深入分析与圆柱受迫振动相关的重要物理参数,着重研究了无量纲振动频率fy/fs与振动幅度Ay/D两个参数对圆柱振动响应的影响,对数值计算的立管受迫振动脉动升阻力系数发生的特殊现象进行了分析讨论。数值模拟结果表明:三类振动频率模式下的动力响应差异明显,振动频率与振动幅度对圆柱的脉动升力系数影响较大。随着受迫振动振幅的增加,圆柱脉动升力系数出现了突变衰减。由圆柱固有脱落频率与受迫振动频率控制的升力系数出现了相位逆变,使得圆柱与流体的能量传递出现了转变。尾迹涡度模式反映了脉动升力系数的转变,其中的“2P”模式反映出共振条件下,升力系数在圆柱振幅处于中等范围时保持较小值且变化较小。相比于二维受迫振动情况,三维情况下的脉动升力系数跳跃下降现象相较于二维时发生了延迟。三维效应影响下与二维情况存在一定差异,同等“2P”模式下,由于三维轴向旋涡分布的影响,升力未出现通常“2P”模式下的衰减现象。