随着人们生活水平的提升、旅游业的快速发展,船舶成为大家出行新选择,我国已经在珠三角、长三角等江河沿岸地区开通短途高速客运业务,出于对经济效益的考虑以及对舒适性的要求,高性能的船舶需求与日俱增。近年来,各类高性能船发展较快,如水翼艇、双体气垫船、槽道艇等,但其只能在特定的航行环境中发挥各自优势,无法同时满足速度快、功率低、适航性好、稳性好和经济效益高等要求,然而本文研究的M船型其设计理念集合了常规单体滑行艇、高速双体船和气垫船的优点,在消波性能、有效载荷、操纵性以及在逆风、逆浪中高速航行性能方面更显优越,因此M船型是未来沿海短途客运中极具竞争力的新船型。因需承担客运业务,客船必定会在上、下旅客期间进入港内,同时由于船舶在沿海运行遭遇较大风浪流影响时也会进入港内进行躲避,此时系泊系统能使船舶抵御外部恶劣的载荷并保持稳定,这说明港口内系泊船舶的运动对于码头的设计和运行非常重要。系泊船舶一旦遭遇到强烈的外部载荷作用,船舶运动响应过大,系泊缆绳就会承受极大的张力,如缆绳强度不够可能导致断裂产生撞击,这有可能造成船舶结构的损伤,也危及码头的安全,因此针对系泊系统和船舶在码头系泊状态下的动态响应进行分析显得尤为重要。本文使用有限元软件软件AQWA,基于三维势流理论,对目标M型船的水动力特性和系泊布置方式进行研究,主要工作有:(1)对船舶系泊系统中的系泊缆绳、系泊环境因素进行简要介绍,由于国内外针对M型船公开研究资料较少,因此论文主要探讨在M型船设计过程中可借鉴的如三体船、槽道艇等船型的水动力分析资料,并对其在码头系泊过程中的运动响应进行综述。(2)对照ANSYS-AQWA软件的功能,对势流理论、环境载荷计算进行详细分析,验证AQWA软件的可靠性,并对系泊系统的静力、动力等内容进行详细的阐述。(3)基于ANSYS-AQWA建立频域计算模型,借助AQWA-LINE模块进行水动力性能研究。详细讨论M型船的附加质量、辐射阻尼和幅值响应算子等水动力系数,分析波浪激励力和定常漂移力对M型船的作用,同时采用一艘与M型船主尺度和排水量相同的普通船型,计算其载荷用于对比分析,最后得到M型船型的水动力特性。(4)基于上述频域分析的结果,对M型船的时域系泊问题进行深入研究,考虑两种典型的系泊布置方法,讨论M型船系泊布置的特点,研究分析布置的对称性、系泊悬链的位置、角度以及系泊缆绳的根数对M型船系泊缆绳张力的影响。(5)本文最后开展M型在船码头系泊时的问题研究,首先对直码头的系泊问题进行讨论,分析不同工况下码头系泊问题中的碰撞及系泊张力;然后考虑在不同浪向、流向、风向和位置下U型码头的系泊问题,详细讨论U型码头的掩护效应,包括风向、浪向、流向对M型船的系泊影响。