随着海底油气田开发技术日益成熟，海底油气资源已经成为当今世界的重点资源之一。海底能源主要的运输途径之一就是通过海底管道进行传输，然而海底管道的特殊作业环境，例如泥沙，海流及海底高压等环境易给管道造成腐蚀损坏。因此，海底管道维修技术对于海底资源的开发是非常必要的，海底管道多功能维修机具的对于中国海底资源的开发具有重要的意义。本文介绍了海底管道当前的维修技术以及海底管道维修机具的国内外发展现状，并且明确了海底管道多功能维修机具的结构及相关参数，然后本文为其设计了浮力装置并分析了其稳定性，在此基础上我们认真分析了海底管道多功能维修机作业过程及受力情况，建立了力学模型。我们对海底管道多功能维修机具的关键零部件进行了静力学仿真，最后进行了瞬态动力学分析，确保其工作的可靠及可行性。本文在海底管道多功能维修机具结构的基础上，分析了其作业过程中的受力情况，并建立了海底管道多功能维修机具的总体受力模型。并通过相应的计算得到了夹持结构及液压缸的最大受力情况及数据，对于海底管道多功能维修机具的各个作业情况经行力学建模和分析，对所受的力和力矩进行分析和计算，包括机具的倾覆力矩，自身的夹持力，刀具模块作业的反作用力等等。然后我们利用分析得到的数据对维修机具的零部件经行了静力学建模及仿真，以校核海底管道的各项主要受力机构的强度和刚度时候符合要求。另外，我们对海底管道多功能维修机具的整个动作过程进行了瞬态动力学分析，用以更加直观的观察其作业时各个机构的运动情况，包括加速度、位移以及速度等，以确保海底管道多功能维修机具的作业可行性及可靠性。另外我们在开始时为海底管道多功能维修机具设计了配套的浮力装置，以平衡海底管道多功能维修机具在水中的重力。