众所周知在社会和工业日益发展的二十一世纪,油气资源显得格外重要,随着陆地油气资源的不断开采,导致储存量逐年下降,已经难以满足人类的需求,海洋油气资源的勘探与开采成为近几年来国际的焦点。之前对于海洋立管和海底管道大多使用的是钢管,但是钢管存在耐腐蚀性差、重量大以及安装成本高等问题,而复合材料柔性管的研发弥补了钢管使用中的许多不足。随着复合材料柔性管的发展使用,普及率将会越来越高,因此,对复合材料柔性管的安装作业分析将成为海洋工程领域的一大热点。本文首先基于三维势流理论,建立柔性管铺管船的水动力模型,在频域范围内对铺管船的水动力性能进行数值分析。根据安装柔性管的规格给定设计荷载,建立复合材料柔性管的有限元模型并依据规范要求对其进行荷载校核和最小弯曲半径的确定,同时优选出增强层纤维带的缠绕角度及缠绕层数,并基于经典层合板理论对柔性管截面进行等效计算,得到三维等效弹性常数,以便于安装时域分析的参数输入。然后基于卡明斯脉冲响应法和傅里叶变换法,完成频域到时域的转换,对铺管船及其系泊系统进行时域耦合分析。最后基于集中质量法,采用抽拉上平台的安装方式,完成柔性管的初始安装作业分析,对安装期间柔性管的张力与曲率进行比对校核,确保安装作业的安全性;在初始安装的基础上考虑波流作用及非线性的海床土体模型,对柔性管的静态流线的动态安装作业进行数值研究。研究结果表明,当90°浪向时,铺管船在横摇自由度方向上的运动响应较大,在实际安装作业时注意加装定位系统;铺管船在沿中横剖面有较好的对称性。对于6in规格的PE材料和PPS材料这两种复合材料柔性管,在满足设计荷载的情况下,在±30°-±70°的纤维缠绕角中±50°相对最优,PPS管的极限最小弯曲半径相对PE管的更大,对存储与安装要求更高;在柔性管抽拉上平台的安装过程中,安装PPS管所需的绞车牵引力整体要明显大于PE管,PPS管相对于PE管的安装更困难,考虑铺管船运动响应时的耦合状态比非耦合状态的波动更复杂,表现出更强的非线性;在静态流线的铺设过程中,顺流向作业工况下两种材料柔性管在触地点处的张力、曲率、Layback的波动范围和整个过程的最大张力均随着作业波高的增大而增大,相同作业条件下,PPS管的最大张力相对PE管要大。