随着世界人口的持续增长和渔业资源量的不断下降，水产品的供给问题日趋严重，发展海水网箱养殖业成为实现渔业结构调整和可持续发展的重要途径，并将在改善水产品供应方面发挥越来越重要的作用。然而，由于外海水域海况复杂，海流流速和风浪大等原因，深水养殖网箱抗风浪能力及其在海流作用下变形而导致的网箱养殖空间的急剧减少，对实际养殖生产造成严重影响。因此，深水网箱抗风浪和耐流技术的解决已成为制约我国深水网箱养殖业发展的关键技术瓶颈之一。 本文利用有限元法建立网箱在流场中运动的数值模型，用Newton-Raphson解法进行数值求解，计算了不同流速下网箱的形态、网箱整体阻力、网箱容积的损失率和锚泊缆绳的张力。通过对网箱浮框固定不动和网箱浮框由缆绳通过锚泊固定在海底两种不同约束条件下的计算与比较，验证了数值模型和计算方法的实用性和较好的解的稳定性与收敛性，本方法通过进一步的实验验证，可以为实际网箱设计计算提供理论方法。 其次，在通常的网箱静水池模型实验中，只能采取固定网箱框架，拖动网箱在水体中运动来进行水动力和网箱形态变化的实验，是对实际网箱锚泊状态的一种不得已的近似。而即使采用动水池进行实验，由于水池的尺度所限，根据目前的实验条件，也往往很难对网箱的锚泊系统进行较大尺度的测试。本研究利用数值模拟的方法对上述不同实验条件下的实验结果进行了分析比较，对简化锚绳约束条件下网箱耐流特性常规静水池试验的实验误差进行了评估，验证了常规简化实验方法的司行性。 第三，计算机模拟结果显示，不同的沉力配备对网箱的容积变化有显著影响。沉力越大，网箱的容积损失率越小。但是，网箱的容积损失率越小，其迎流面积必然增大，网箱的整体阻力也随之越大，因此网箱的阻力随着配重的增加而增大，数值结果可以为网箱锚泊的半经验半理论设计提供有用的设计参数。 第四，利用虚拟的数值模拟方法在一定程度上替代模型实验和现场试验，既可以大幅度地节省工程设计费用，缩短设计周期，又可以获得许多实际实验难以得到的数据和信息。例如，利用计算机图形技术，可以在计算机上实现网箱变形的3D虚拟呈现，并能根据需要对网箱的任意部位的变形进行放大观测。计算机模拟的网箱各单元的张力分布结果可以为网箱材料选择提供其它观测手段无法提供的数值依据。 第五，本研究将网箱锚泊系统和网箱箱体作为结构的一个整体，对锚泊系统的形状和张力计算进行了有益的探索，锚泊张力的计算结果与理论分析基本一致，经进一步的实验验证后，将可为网箱锚泊系统的设计提供重要依据。