随着海洋资源开发进程的不断深入,各类海洋作业平台相继投入使用。当前我国海洋生产平台上均通过自建的发电机组供电,由于其存在诸多不足,因此考虑利用专门的浮式平台为其提供能源,并采用单点软刚臂系泊。由于软刚臂系泊的船体通常具有较大的运动响应,为研究系泊船在海上作业的安全性,本文基于AQWA软件开展了系泊船的水动力响应研究,分析其在海洋环境荷载下的运动及其软刚臂系泊力的规律。本文首先开展了系泊船频域下的数值计算,得到运动幅值响应算子、一阶波浪力、附加质量、辐射阻尼等水动力参数,比较分析了不同水深、吃水和入射方向下运动性能。建立系泊船与软刚臂系泊系统的多刚体耦合动力分析模型,对系泊船在不规则波浪和风浪流组合荷载下进行了时域模拟计算,分析了系泊船在不同风浪流组合下运动和系泊荷载响应规律,分析了不同吃水、水深、重现期、压载水质量下极限海况的船体运动以及软刚臂系泊力响应,主要得到下结论:(1)水平面内的运动响应RAOs随频率增加而迅速减小,水深的变化对RAOs的影响并不明显;在波频以及高频范围内,垂直面内RAOs随着水深吃水比的减小而减小。(2)随着水深吃水比的减小,附加质量和辐射阻尼有大幅增加,特别是垂直面内的运动模态,其增大趋势十分明显。(3)风浪流作用下,船体的平衡位置主要取决于风、流方向,与浪向关系较小。(4)在迎风、顶浪条件下,随着流荷载与船体初始艏向夹角的增大,船体运动幅值增大;在迎风、斜浪条件下,船体运动幅值随夹角的增大反而减小,以船体的横向运动(横荡、横摇、艏摇)表现较为明显。在风浪同向、横流,以及迎风、斜浪、无流或斜流情况下系泊船运动响应及软刚臂系泊力最大,可认为较为危险的荷载组合。(5)在千年一遇及万年一遇风浪流荷载作用下,X-Z平面运动(纵荡、升沉、纵摇)大幅增加,发生软刚臂与船艏的剧烈碰撞,产生远超设计值的系泊力极大值。(6)吃水的增加引起的船舶的运动响应与系泊力的增加不大。(7)水平面内运动响应随着水深的减小而大幅增加,而垂直面内运动随水深增大而显著减小;对应的,X方向系泊力随水深减小而增大,而两侧系泊腿Z方向系泊力有所减小。(8)在万年一遇工况下,增加软刚臂压载水质量船体运动响应减小并不明显,而软刚臂系泊力则会显著增加。