随着人类对海洋资源需求的不断扩大,海洋工程船舶得到了巨大的发展。海洋工程船舶的横摇运动问题也越来越受到人们的关注,人类发明了各种各样的减摇水舱来减小船舶的横摇运动,其中被动式矩形减摇水舱具有不需要额外消耗能源、结构简单、节省空间、易于保养、价格便宜、技术要求低的优点。本文针对被动式矩形减摇水舱进行数值模拟和减摇机理研究。本文在频域范围内,基于运动物体的平衡原理,建立船舶-减摇水舱耦合横摇运动方程并获得解析解。其中矩形减摇水舱对船舶的作用力矩看作是船舶横摇运动复原力矩的一部分,使用Ikeda方法获得横摇阻尼力矩系数,使用DNV.SESAM的Hydro D模块计算获得船舶的水动力系数,包括附加质量、附加阻尼（波浪阻尼）和波浪载荷。在频域范围内研究满载载况和压载载况下矩形减摇水舱的减摇效果。结果表明在满载载况和压载载况下,矩形减摇水舱在小范围波浪圆频率内有减摇效果,且每一个波浪圆频率对应一个液舱水深使矩形减摇水舱达到最佳减摇效果。本文在时域范围内,基于脉冲响应叠加原理,使用间接时域方法构建船舶横摇运动方程,将通过CFD方法求解的减摇水舱液舱晃荡运动载荷作为外力项添加到船舶横摇运动方程中,构成船舶-减摇水舱耦合横摇运动方程,求解船舶的运动状态。将船舶的运动状态作为CFD求解减摇水舱液舱晃荡运动的激励条件,进一步引起液舱的晃荡产生矩形减摇水舱对船舶的作用力影响船舶的横摇运动。如此连续耦合求解获得矩形减摇水舱在规则波浪下满载载况和压载载况中的减摇效果并与频域法比较。结果表明在满载载况和压载载况下,频域计算结果和时域模拟趋势变化基本吻合。矩形减摇水舱在最佳装载水深处,减摇效果的频域计算结果和时域模拟结果有较大差别,此时时域模拟更准确。本文基于双参数P-M谱模拟随机波浪,在时域范围内研究满载生存工况、满载作业工况、压载生存工况和压载作业工况下矩形减摇水舱的减摇效果。结果表明在随机波浪中,矩形减摇水舱液舱水深为一半左右时,减摇效果最佳。在此基础上,对矩形减摇水舱的长宽尺寸和阻尼格栅进行研究,结果表明矩形减摇水舱长度和宽度不宜过长或过短,方案13的阻尼格栅减摇效果最好。