在潮流能水轮机发电装置的设计中,漂浮式载体结构形式相对简单、制造成本低,被广泛采用。但漂浮式载体的突出问题是易受海洋风浪的影响,在恶劣海况下,水轮机跟随载体剧烈摇晃且受到强大的海流冲击力,无法正常发电,甚至会在应力集中处发生机械结构破坏,其结构强度很难保证。为了解决上述问题,本文设计了一种可升降式漂浮载体支撑结构,当遇到恶劣海况时,可将水轮机提升至海面以上,躲避强海流冲击。首先,根据给定的设计要求,完成了钢丝绳卷扬式升降装置的总体设计,得到总体方案的关键参数。根据实际海况特点,运用SESAM软件GeniE模块建立了水轮机浮式载体的结构模型和水动力模型;基于三维势流理论,在HyroD中求解出载体的频域和时域响应。设计了一种对称式齿条锁紧机构,当水轮机下放到工作发电位置时,可以将水轮机无间隙地固定在载体上;根据Bets理论,求出载体纵荡与纵摇综合作用下水轮机所受的最大瞬时轴向力,通过计算可知,作用在水轮机上的轴向力为时变载荷并且与载体的摇晃具有相同的周期;建立水轮机立柱动力学方程,求解出载体摇晃作用下锁紧机构所受的锁紧力动载特性;在UG中建立了锁紧机构齿条啮合几何模型,并导入至ANSYS软件中,基于子模型分析方法,求解出工作海况下齿条啮合处的最大Von mise应力。海上升降作业过程中,载体周期运动导致钢丝绳产生动载荷,将钢丝绳等效为弹性构件,建立升降系统在垂荡运动激励下的振动方程,求解结果表明系统振动幅度很小,升降系统跟随载体做垂荡运动的惯性力是影响钢丝绳张力大小的关键因素;最后,在ADAMS中建立了钢丝绳卷扬式升降系统动力学模型,模拟载体在垂荡与横摇运动综合作用下钢丝绳张力大小,并以不同的波浪周期下的垂荡运动作为激励,验证了升降装置在工作海况下进行升降作业的可行性。