海冰覆盖水域中浸没物体非线性水动力载荷特性研究,对水中悬浮结构物的设计建造具有十分重要的指导意义,如:峡湾水域中悬浮隧道等。本研究基于流体匀质、无黏、不可压缩、流动无旋假定下的势流理论对流场进行描述,并将海冰等效为力学特性相似的弹性薄板覆盖于流体表面,进而建立速度势在流场上表面应满足的边界条件。为了精确描述浸没物体大幅运动扰动流场特性,引入固定于结构物的非惯性极坐标系,并在该坐标系下建立速度势的多极子展开式,从而推导得出浸没结构物做任意简谐大幅周期运动的物面非线性解析解。在此基础上,系统研究了悬浮隧道各阶水动力分量,随海冰厚度、浸没深度、振荡频率及幅值的变化规律,并与自由表面水域中的情形进行了对比研究,揭示了水中悬浮隧道与水波的相互作用机理,总结了高阶水动力分量的变化特征,为水中悬浮隧道的有关水动力特性分析提供了重要的基础理论支撑和有效的分析手段。