冰区资源开发已经成为当前研究的热点问题,关于海冰对冰区锚系结构物方面的研究还需要进一步深入。本文运用离散元数值方法研究冰区锚系结构物在浮冰区的运动响应规律。首先,通过自主编程建立锚系结构物在冰区环境中的耦合模型。然后,通过与AQWA软件计算结果、浮冰撞击实测数据、Kulluk号现场测量数据对比来验证本文耦合模型的正确性。最后,运用建立的结构物-海冰-锚链耦合模型对冰区锚系浮式平台、系泊船进行数值分析。本论文研究内容包括:(1)对离散元理论、系泊数值模型进行阐述,并且将计算结果与AQWA的系泊平台静水横摇模型的计算结果进行对比,验证了锚系平台耦合模型的正确性。(2)建立浮冰撞击模型,并与相关浮冰撞击冰区结构物实测数据进行对比,验证了离散元海冰撞击模型的正确性。进一步建立结构物-海冰-锚链耦合模型,并与Kulluk钻井浮式平台现场测量数据进行对比分析,验证了耦合模型的可靠性。(3)运用建立的耦合模型来分别对冰区圆筒半潜式浮式平台以及柱稳半潜式浮式平台进行数值模型,得出圆筒半潜式浮冰平台更适合在海冰密集大、流速快的环境下作业的结论。通过对浮冰区锚系浮式平台的系泊系统分析,得到了锚链数量变化以及锚链断裂等因素对平台运动响应的影响规律。(4)运用建立的耦合模型对系泊船在浮冰作用下的运动响应进行分析,得出船舶抛锚后的冰荷载情况以及在不同密集度、流速、海冰厚度的海冰作用下船舶的运动响应。