大波幅下船舶波浪增阻的预报是计算最小推进功率的重要环节。大波幅下的船舶水动力呈现出很强的非线性,是耐波性研究的难点。本文采用SURF和StarCCM+两个CFD求解器对S175集装箱船在不同波长、不同波幅下的迎浪规则波中的船舶运动和波浪增阻进行了计算,同时采用了三种势流方法与之进行对比。计算结果表明,CFD方法有比势流方法更高的计算精度,并可以有效计及波幅对船舶运动和波浪增阻的影响。在此基础上,为研究在大波幅下绕射与辐射之间的相互作用,计算将船舶在波浪中的自由运动问题,分解为船舶固定在波浪中的绕射问题和船舶在静水中的受迫摇荡。计算结果表明绕射与辐射的分解无法准确地得到通过船体表面压力和剪切力的积分得到的波浪增阻以及高阶纵荡力。随着波幅的增大,绕射与辐射之间的非线性相互作用逐渐增强。此外,本文基于CFD模拟得到的波形计算了波浪增阻,并对波形做出进一步分析,发现船首附近波形的“坍塌”是导致波浪增阻系数随波幅的增大而减小的原因之一。最后,通过船体表面压力分布解释了阻力时历的非规则变化。在入射波与船体大幅运动的相互作用之下,船体湿表面形状以及湿表面压力呈现出非常剧烈的变化。此外,对船体表面压力平均值的研究发现,大波幅下的波浪增阻的增加主要由船首水线附近的平均压力的增加导致。