本文主要运用一种基于拉格朗日的无网格粒子法,即光滑粒子流体动力学法(SPH方法),建立一种基于SPH方法的数值计算模型,模拟波浪和浮体的相互作用,通过建立数值模型,分析比较波浪与浮体相互作用的运动响应,从而将SPH方法运用到波浪作用下的浮体运动方程的建立和计算中,为人类开发利用海洋资源所需的浮体部分提供数值计算依据。本文的研究内容主要包括以下几个部分:首先,介绍SPH方法的基本理论和基本思想,引进光滑函数的构造条件和类型,概括SPH方法的控制方程,并对SPH粒子的运动进行介绍,同时简述了SPH方法的数值技术以及SPH程序的实现过程。其次,基于SPH方法建立了三种不同的自由表面流体运动的数值模型:一是建立溃坝数值模型,模拟溃坝形成过程中水体自由流动、水体与壁面撞击产生水花,进而反射形成波浪的物理过程;二是建立楔体入水数值模型,模拟楔体入水时,水体表面受到楔体的挤压,在重力、压力和表面张力等多种因素的共同作用下,自由液面随着楔体的下降产生压力,从而形成喷射的过程;三是建立水体绕流运动数值模型,模拟水流对方形浮体的冲击作用和水流遇到障碍物的绕流现象。第三,基于SPH方法建立了数值波浪水槽模型,通过推波板进行造波,将推波板的位移方程用SPH方法进行数值模拟,同时介绍了两种消波方法,主动吸收式造波和粘性消波。最后,基于SPH方法建立波浪与浮体的运动模型,模拟并分析了波浪作用下方形、圆环形、双圆环形的浮体运动响应,通过这三种不同形状浮体的速度、位移、纵荡、横荡、升沉、横摇、纵摇以及回转来进行数据分析,并将方形浮体的模拟值与试验值进行对比验证,同时进行不同波况下的圆环形浮体运动响应分析,从而为浮体的数值计算提供依据。