近年来,受能源需求扩大和环境保护的影响,海上风力资源的开发利用逐渐受到世界各国的重视,半潜浮式风机具有建造安装成本低,抵御风浪能力强,风能采集稳定等优点,成为开发深海风能的首选形式。我国拥有广袤的海洋面积,浮式风机的开发有巨大的发展空间。因此,本文基于西班牙X1 Wind公司提出的浮式风机概念构型Pivot Buoy,设计了一种质量更轻、运动性更优异、生产建造成本更低的半潜新型浮式风机,并对其敏感结构展开了砰击压力特性研究。畸形波具有波高巨大、传播速度极快、偶发性强和能量集中等特点,对海洋工程结构物的危害极大,近年来受到越来越多的关注。新型浮式风机由于质量轻,主体细长杆结构较多,在恶劣海况特别是畸形波作用下更容易遭受巨大的波浪砰击,造成结构破坏,威胁风机系统的安全。因此,本文结合组合波浪聚焦模型和推板造波理论,在数值水池的指定位置,指定时间模拟生成了畸形波,重点研究了新型浮式风机在畸形波恶劣海况下的波浪砰击特性。本文对风、浪和流组成的复杂海况综合考虑,提出了运用CFD时域全耦合分析方法研究和预报波浪砰击的分析方法,基于此方法研究了新型浮式风机在系泊状态下不同周期、波高、浪向和流速四个环境参数对风机关键敏感部位（立柱、横撑、斜撑）波浪砰击压力的敏感性。在此基础上,针对畸形波恶劣工况,展开了新型浮式风机遭遇畸形波砰击时,风机敏感部位砰击载荷特性研究。最后,对新型浮式风机进行了水池模型试验,水池试验与数值模拟结果比对,验证了数值方法的准确性。具体研究内容包括:（1）针对新型浮式风机,建立了一套基于粘流理论的数值水池,通过与理论值对比,对数值水池网格密度进行验证,优选出一套合理的网格模型。（2）在数值水池中设计了一套浮式风机的系泊系统,运用重叠网格技术,建立了研究和预报新型浮式风机波浪砰击压力的时域全耦合分析方法。（3）运用上述方法研究了系泊状态下新型浮式风机关键部位（立柱、横撑、斜撑）的波浪砰击压力特性,进行了浪向角、波高、周期、流速等系列参数对新型浮式风机波浪砰击压力的敏感性研究。研究结果表明,波浪砰击压力特性与浪向角、波高、周期、流速关系密切。砰击压力主要分布在风机立柱与横撑的交界处,此结果为新型浮式风机的结构设计初期的局部加强提供了理论支持。（4）基于聚焦波模型,结合推板造波理论,在数值水池的指定位置,指定时间实现了强非线性畸形波。开展了畸形波作用下新型浮式风机的波浪砰击特性研究,重点分析了新型浮式风机敏感部位受到畸形波砰击时的压力分布特性,结果表明新型浮式风机受到畸形波砰击时,风机不同结构表面砰击压力剧增,撑杆表面出现负压现象,立柱表面测点的砰击压力呈现出“双峰”现象。（5）基于相似性准则,设计缩尺比为1:50的风机模型和系泊系统,在物理水池中进行了规则波和随机波工况下的新型浮式风机波浪砰击试验,通过自由衰减试验测得新型浮式风机的横摇、纵摇和垂荡的衰减周期。针对不同波高、周期、浪向等系列参数,多角度分析了新型浮式风机敏感部位受到的波浪砰击压力参数敏感性。最后,水池试验与数值模拟结果比对,验证了数值方法的准确性。综上,本文提出了分析和预报浮式风机波浪砰击压力的方法,对新型浮式风机关键部位的砰击压力分布特性展开了较为深入的研究。研究成果对海上浮式风机设计与工程应用具有一定指导和参考价值。