Le travail engagé dans cette thèse s'inscrit dans le cadre de programmes de recherche engagés par les industriels du domaine nucléaire visant à optimiser les capacités prédictives des modèles de dimensionnement de composants de centrales nucléaires. La modélisation de l'action exercée par le fluide en écoulement et de la rétroaction induite par la dynamique de la structure est un élément clef du dimensionnement. L'objectif de la thèse est de mettre en évidence l'interaction entre la turbulence proche paroi et les effets de couplage instationnaire non conservatif potentiellement déstabilisant. Le cas particulier d'un cylindre seul en milieu infini, soumis à un écoulement transverse, est examiné en statique, puis en dynamique. L'influence des régimes d'écoulement sur la réponse dynamique est caractérisée. La quantification de l'énergie d'interaction fluide-structure est évaluée. Ce mémoire de thèse s'achève par une ouverture au cas du réseau de cylindres et démontre l'apport de macro simulations tridimensionnelles pour l'analyse des vibrations de struc- tures induites par écoulement en régime sous-critique dans un cadre HPC et l'intérêt du couplage CFD/CSM dans le cas d'écoulements turbulents en environnement industriel.