在船舶运动的外部激励下,部分装载液舱内的液体将产生自由液面的剧烈运动,并对船舶动稳性产生直接影响。移动粒子半隐式（Moving Particle Semi-implicit,MPS）方法作为一种拉格朗日无网格法,在处理大变形自由液面问题时具有独特优势。因此,本文采用MPS方法进行船舶液舱晃荡三维数值仿真。主要工作如下:（1）本文将一系列改进应用于MPS求解器,提高了求解器的计算稳定性和效率。包括使用混合源项的压力泊松方程、使用压缩存储策略的共轭梯度法求解压力泊松方程、使用动态边界条件和使用链表法搜索邻域粒子,构建了本文中进行液舱晃荡数值仿真的求解器。（2）改进了基于MPS方法进行流体仿真的前处理和后处理过程,可快速生成复杂三维舱室模型的相关粒子模型,并实现了计算数据的可视化。建立了包括前处理、求解器和后处理的船舶液舱晃荡数值仿真流程。通过矩形舱室内液体晃荡的数值仿真,验证了本文所采用的MPS方法的有效性。（3）基于实船数据进行了船舶舱室内液体晃荡的三维数值仿真,并对液体晃荡导致的舱室内流体动力进行了计算和分析。本文以上海船舶设计研究院提供的三维复杂舱室数据为基础,在考虑实船装载情况下的实船横摇运动,进行三维液舱晃荡数值仿真,计算舱室内流体动力,研究不同晃荡条件下舱室内流体运动规律。实船舱室内液体晃荡的三维数值仿真结果表明:本文采用的MPS求解器稳定性好,计算效率高,能够较为真实准确地模拟舱室内流体运动。船舶液舱晃荡时,最大晃荡动压强都比相应的静压强大,某些算例的晃荡诱导动压力比静压力甚至会大20%以上;当船舶的横摇周期接近液体晃荡自然周期时,伴随更大的横摇角,剧烈的液舱晃荡将会导致更大的舱壁动压力。通过本文研究,可掌握液舱晃荡时船舶舱室内流体的运动机理,为进一步研究液舱晃荡对船舶动稳性的影响奠定基础,从而对保障人员及船舶的生命财产安全具有重要意义。