砰击现象是船舶在航行过程中常见的会对船体安全造成巨大威胁的现象,当砰击发生时,剧烈的流固耦合作用可能会使船体结构被破坏。对船体航行过程中砰击载荷的预报是船舶设计中必要的一环。然而现有的砰击载荷预报方式还不完善,实际工作中多采用经验公式进行预报。因此,开发考虑到砰击过程中复杂非线性因素的全非线性数值模拟方法具有重要的研究和应用意义。本文基于势流理论和边界元方法,开发了时域中模拟物体三自由度自由入水过程的全非线性数值模拟程序。将格林第三公式进行离散,以便于进行数值计算;应用辅助函数方法与边界元方法,对入水过程中的流固耦合问题进行解耦,以确定物体的运动与受力;采用伸缩坐标系,使网格适应剧烈变化的湿表面面积;考虑自由面的非线性,用数值方法对自由面在时间域进行更新;采用五阶斯托克斯波作为入射波,并利用其方程进行边界条件的确定;数值计算过程中使用光滑算法对网格进行光顺处理,以减少数值计算带来的累计误差,提高数值模拟的稳定性。本文使用Fortran语言完成三维物体波浪中自由入水数值模拟程序的开发,对圆锥体在静水与波浪中的一自由度自由入水过程和三自由度自由入水过程进行模拟。本文通过对计算程序收敛性的分析,确定计算程序采用的积分步长。对不同波高下的入水过程进行对比分析,分析入射波波高对物体自由入水过程的影响;对静水中以不同初始水平速度入水的圆锥体、波浪中不同初始垂向速度入水的圆锥体以及波浪中不同密度的圆锥体的三自由度入水过程进行模拟,分析不同入水过程间的差异,归纳入水过程的特征。