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浮式风机凭借系泊系统实现定位对环境适应性更强，且能采集到更稳定的风资源，已受到世界各国的广泛关注及大力发展。随着海上风机数量的日益增多且靠近航道，在恶劣的天气状况下，会增加过往船舶与风机发生碰撞的风险。此外，风机需要运维船定期维护，而风电场通常位于深海区域，较大的风浪环境也会增加碰撞风险。碰撞载荷下浮式风机的动力响应较为复杂，包含着风、浪以及系泊等复杂的多场载荷耦合作用。一旦发生船舶撞击事故，风机可能会产生局部损伤以及整体移动威胁人员和设备货物的安全并影响供电需求。因此，研究复杂海洋环境下浮式风机遭受船舶碰撞过程的结构动力响应具有重要意义。
本文以半潜式风机为研究对象，确定典型的碰撞事故场景，利用SubroutineLoadud子程序完成加载来实时更新计算水动力载荷，基于刚度等效将系泊缆绳简化成线弹性系统，将计算得到的气动推力时域载荷直接施加到风机结构上，在此基础上，基于LS-DYNA软件开展多场耦合的碰撞载荷下半潜式风机动力响应研究，得到风机结构损伤以及运动响应情况，同时讨论了不同参数的影响规律。主要研究内容如下：
(1)归纳整理了国内外浮式风机发展动态及船舶与海洋工程结构多场耦合作用的研究进展，并分析了海上风机碰撞问题的研究现状，明确了船-浮式风机碰撞问题的特点以及关键技术问题，为后续开展多场耦合下半潜式风机遭受碰撞后的动力响应的研究奠定了基础。介绍了开展浮式风机运动响应分析相关的叶素动量理论、势流理论以及准静态悬链线模型，阐明了粘性阻尼计算求解方法，可为后续开展多场耦合作用下半潜式风机运动响应的研究提供理论基础。
(2)以DeepCwind浮式风机为研究对象，利用AQWA水动力软件开展了风机的幅频响应特性研究，得到了相关的水动力参数以及频域运动响应规律。在此基础上，利用FAST程序进行了气动-水动-锚泊系统的时域耦合运动分析，讨论了不同的风速、浪高对风机运动响应的影响规律。
(3 )基于FAST程序计算得到的水动力载荷，气动力载荷和系泊载荷，利用SubroutineLoadud子程序完成加载来实时更新计算水动力载荷，同时考虑系泊载荷和气动载荷的耦合作用，建立考虑多场耦合作用的半潜式风机碰撞动力响应分析方法。
(4)开展了多场载荷耦合下半潜式风机遭受船艏和船侧撞击后的动力响应研究，分别讨论了不同撞击参数和不同环境参数对于半潜式风机遭受撞击后的结构损伤和运动响应的影响规律。
本文以半潜式风机为研究对象，确定典型的碰撞事故场景，利用SubroutineLoadud子程序完成加载来实时更新计算水动力载荷，基于刚度等效将系泊缆绳简化成线弹性系统，将计算得到的气动推力时域载荷直接施加到风机结构上，在此基础上，基于LS-DYNA软件开展多场耦合的碰撞载荷下半潜式风机动力响应研究，得到风机结构损伤以及运动响应情况，同时讨论了不同参数的影响规律。主要研究内容如下：
(1)归纳整理了国内外浮式风机发展动态及船舶与海洋工程结构多场耦合作用的研究进展，并分析了海上风机碰撞问题的研究现状，明确了船-浮式风机碰撞问题的特点以及关键技术问题，为后续开展多场耦合下半潜式风机遭受碰撞后的动力响应的研究奠定了基础。介绍了开展浮式风机运动响应分析相关的叶素动量理论、势流理论以及准静态悬链线模型，阐明了粘性阻尼计算求解方法，可为后续开展多场耦合作用下半潜式风机运动响应的研究提供理论基础。
(2)以DeepCwind浮式风机为研究对象，利用AQWA水动力软件开展了风机的幅频响应特性研究，得到了相关的水动力参数以及频域运动响应规律。在此基础上，利用FAST程序进行了气动-水动-锚泊系统的时域耦合运动分析，讨论了不同的风速、浪高对风机运动响应的影响规律。
(3 )基于FAST程序计算得到的水动力载荷，气动力载荷和系泊载荷，利用SubroutineLoadud子程序完成加载来实时更新计算水动力载荷，同时考虑系泊载荷和气动载荷的耦合作用，建立考虑多场耦合作用的半潜式风机碰撞动力响应分析方法。
(4)开展了多场载荷耦合下半潜式风机遭受船艏和船侧撞击后的动力响应研究，分别讨论了不同撞击参数和不同环境参数对于半潜式风机遭受撞击后的结构损伤和运动响应的影响规律。