随着近海油气资源的不断开发而逐渐消耗殆尽，深海甚至是超深海海域将成为下一阶段油气开发的热点海域，比如中国南海及西非等地。我国对能源特别是海上油气资源需求量十分巨大，自主开发或参与国内外深水油气田开发将成为今后重要的经济战略。在国内，随着“海洋石油981”在南海顺利的开采作业，必将会引起南海油气资源开发的新一轮热潮；在国外，西非海域是世界油气开发三大热点区域之一，我国三大石油公司均在西非海域有目标区块。预计今后将会有大量的浮式海洋平台在南海及西非海域工作，因此对上述浮式结构物（如FPSO等）进行数值模拟研究，为我国海洋油气工程走向西非和南海提供了技术建议和工程参考。本文先以一工作于西非海域的FPSO为研究对象，探讨了西非特有的涌浪对FPSO六自由度运动响应的影响及其力学机理，在此基础上研究了各种系泊参数对系泊性能的影响；然后以一工作于南海海域的FPSO为研究对象，研究了风浪流各发展阶段对应的低频响应特性、系泊系统重量控制的方法、系泊方案对系泊性能的影响；最后提出了一种新型的复合系缆并与传统复合系缆做出比较分析。本文具体研究内容如下所示：1、西非海域FPSO多点系泊布置方案设计首先将FPSO分别单独置于风浪环境、涌浪环境，研究了不同波浪对运动响应的影响及对其力学机理进行分析；然后将FPSO置于风浪、涌浪同时存在的环境，研究了系缆长度、系缆根数、系缆间夹角对系泊性能的影响。2、南海海域FPSO单点系泊布置方案设计首先将风浪流的发展过程定义为成长期、顶峰期、衰亡期，探讨了FPSO在各个不同阶段对应的低频响应特性及其相应的力学机理；然后针对单点系泊系统重量过大的问题，提出了三种控制系泊系统重量的方法，并进行了算例验证；最后研究了系缆长度、根数、组数、组式和分式布置、内转塔位置对系泊性能的影响，并提出了一套合理的系泊布置方案。3、新型复合系缆对单点系泊FPSO水动力性能的影响在传统复合系缆基础上，提出一种新型的复合系缆及其材料属性的计算方法；然后将新型复合系缆与传统复合系缆的水动力性能做出对比分析。