LNG-FSRU(Floating Storage and Regasification Unit,FSRU)作为一种LNG浮式储存和再气化装置具有建设成本低、周期短、运用灵活等优点,随着清洁能源的大量应用,具有广阔的发展前景。然而对于此类超大型液化天然气船舶的装卸传输作业,当船体遭遇强烈风浪流载荷作用时,系泊缆承受极大张力,就会出现因缆绳强度不足而断裂的危险事故,对船舶和码头造成极大损伤。目前世界上LNG-FSRU主要采用的系泊方式有:单点系泊系统、动力定位系统、多点系泊系统等。其中应用最为普遍的是单点系泊系统与动力定位系统,而LNG-FSRU码头多点系泊与船对船系泊在国内外研究中还处于起步阶段。因此,开展LNG-FSRU海上软钢臂单点系泊、码头多点系泊及与LNG转运船旁靠外输模式下的动力响应预报是目前LNG-FSRU系泊领域尚需解决的重要技术问题,同时对于相关船型的系泊设计及多体耦合运动响应研究同样具有重要的指导意义。本文基于三维势流理论,采用数值计算软件ANSYS/AQWA对LNG-FSRU码头多点系泊、水上软钢臂单点系泊及旁靠外输系统下的水动力性能和时域耦合动力响应进行了数值分析研究。本文通过计算分析LNG-FSRU船在微幅规则波下的水动力性能,得到船体附加质量、辐射阻尼及运动响应幅值算子随不同水深、吃水、入射波浪向角等因素影响下的变化规律。基于水动力计算结果,开展27万立方米LNG-FSRU旁靠码头系泊和35万立方米LNG-FSRU水上软钢臂单点系泊的初步系泊设计,并对不规则波及风、流联合作用下的系泊系统动力响应进行了计算分析。同时参考国内外类似船型两船旁靠对输系泊案例,就LNG-FSRU码头系泊和软钢臂单点系泊两种典型系泊模式下的LNG旁靠设计进行研究。采用规范指导、理论分析和数值仿真相结合的方法,开展LNG船与LNG-FSRU旁靠系泊理论分析和数值模型计算;同时考虑不同吃水、水深及风、浪、流载荷组合作用下的综合外部海洋条件,确定LNG船与LNG-FSRU近距离旁靠作业时的缆绳、护舷及其他系泊设备选型和布置;对LNG-FSRU单船码头多点系泊、LNG-FSRU水上软钢臂单点系泊以及LNG旁靠这两种模式下的系泊作业进行数值分析计算;并根据数值计算结果进行LNG船和LNG-FSRU运动特性、缆绳张力和护舷受力的统计分析,优化系泊系统参数和布置,为系泊设备选型提供技术参考。本文通过开展LNG-FSRU码头多点系泊、软钢臂单点系泊及两种系泊模式下的LNG旁靠系泊设计,掌握了外部海洋环境作用下系泊系统的设计方法和计算流程,确定了LNG船与LNG-FSRU旁靠作业时缆绳、护舷及相关系泊设备的选型和布置,并基于系泊设计衡准优化系泊参数,提出LNG船与LNG-FSRU系泊作业的最大安全海况,为LNG-FSRU的安全运营提供可靠的技术支撑,同时也为类似船型的系泊设计提供相应参考。