非定常空化流激振动是关系到水中兵器、水下发射、航空航天等多个国防工业领域面临的核心关键技术问题。在水下发射领域，潜射战略导弹水下发射技术是海基战略武器型号研制的前提条件之一，是确保导弹武器能够实现强生存、高可靠的核心技术。在潜射导弹水下运动以及带泡出水的过程中，如图6-10所示。弹体表面大尺度空泡团的发展、脱落和溃灭过程使得弹体所受载荷呈现出很强的非定常特性，引起潜射导弹的结构振动，从而影响其航行稳定性。在航空航天领域，液体火箭动力装置系统的重要组件——涡轮泵及其前端加装诱导轮内部出现的空化不稳定现象，会引起涡轮泵乃至整个火箭推进系统的大幅度振动，是造成世界各国航空发动机事故的重要因素之一。在船舶工程领域，螺旋桨作为船舶、舰艇的主要推进装置，其高速运转过程中由于空化流激振动引起的噪声、疲劳等问题，直接影响了螺旋桨的推进效率和舰艇的生存及攻击能力。在水利水电工程领域，作为关系国计民生以及国家安全的重要战略和能源装备，现代水力机械不断向大型化、高速化、大功率和高性能方向发展，水力机械及其系统的安全、稳定运行一直是困扰行业发展的关键问题，而空化和空蚀引起的振动是影响水电机组安全运行的主要因素。在我国岩滩和巴基斯坦塔贝拉水电站的水轮机均发生过强烈振动，造成严重后果。我国的二滩、小浪底和大朝山水电站均在投运后不久就出现水轮机叶片裂纹等事故而影响机组的安全稳定运行，其中大朝山水电站机组仅运行72 h，转轮叶片就出现了贯穿性裂纹。转轮-流体相互作用诱发的转轮强烈振动，是导致转轮叶片局部开裂或断裂、甚至危害机组稳定运行的重要原因之一，如图6-11所示。

图6-10　潜射导弹出水过程示意图(www.daowen.com)

图6-11　转轮叶片振动导致裂纹及断裂

（a）叶片表面裂纹；（b）叶片断裂