随着世界海洋开发技术的进步和开发范围的不断扩大,更加恶劣的开发环境意味着海洋工程结构所面临的波浪的非线性效应也更加显着,开发海洋资源所面临的挑战难度将会日益增大。本文基于势流理论建立了一个使用高阶边界元方法（HOBEM）的三维水槽时域数值模型,用以探究波浪-物体相互作用的非线性现象。该数值水槽模型通过四阶Runge-Kutta法实现自由水面与物面的时间步进过程,采用弹簧近似法剖分瞬时自由水面网格与物面网格,使用加速势方法计算波浪载荷。采用了用于降低模拟完全非线性的规则波在固定垂直圆柱周围传播和衍射计算成本的域分解方法。域分解方法需要实现在相邻子域之间的交界面上的边界条件连续,通过调整交界面上的迭代过程,利用不同的耦合方法的条件类型（Dirichlet边界条件或Neumann边界条件）建立了四种不同的耦合方法,即D/D-N/N方法,D-N方法,N-D方法和混合D-N/N-D方法,四种方法的主要区别在于子域交界面左右两端边界条件匹配方案的不同。对不同的分域耦合方法对比可知,与单域方法相比,域分解方法也可以提供准确的结果。对波浪传播问题,通过改变子域数与单元数可知,域分解方法中采用超过一定限度子域数反而会增加CPU计算时间,比较不同的耦合方法的计算效率之后建议采用D/D-N/N耦合方法解决波浪传播问题。对于波浪与浮体的相互作用问题,混合DN/N-D耦合方法可以获得最高的计算效率。并以该分域方法,研究了截断圆柱在水槽之中的强迫运动问题。浮体垂荡运动的运动幅值和吃水深度增大会造成波浪载荷与波浪爬高的非线性现象更加明显,在运动剧烈程度较大时,三倍频等高倍频的贡献占比已经不可忽视。浮体纵荡运动的运动幅值增大对水平力与绕y轴转矩影响不大,非线性现象主要集中在垂向力中,浮体附近水槽横向测点的波浪爬高主要贡献来自二倍频且很容易受到圆柱振幅与吃水的影响。在浮体与波浪的相互作用问题中,水槽边壁会在一定程度上增强浮体与波浪的相互作用问题中非线性现象的产生。通过对结果的分析可以表明,在浮体与波浪相互作用的问题中,运动剧烈程度的增加会导致高阶效应会越来越明显,高频区域的贡献已不可忽视。精度更高的完全非线性模型处理这类问题比频域计算模型更具可靠性。