海洋的开发离不开相关的工程设备,起重船是海洋工程建设所必不可少的工程船舶,对锚泊系统进行非线性动力学分析是起重船非线性机理研究的重要内容,本文在分析锚索动力学分析研究现状的基础上,对锚索进行了静力和动力分析。静力分析是动力分析的基础,本文运用了两种方法对锚索进行静力分析,首先,运用了悬链线方程对单一成分缆索和多成分锚索进行静力分析;其次,运用有限元法,建立了锚索的几何非线性杆单元有限元模型,运用拟牛顿法对锚索静力问题进行了数值求解;该有限元模型考虑了锚索的大位移和小应变、所受到的非线性流体阻力、波浪力、重力和边界条件,通过静力分析,得到了锚索静平衡时的位置,锚索各点张力。动力分析中,在把锚索在静平衡位置附近的小幅振动看成线性振动问题的前提下,本文运用阵型迭加法对锚索进行了动力分析,得到了锚索的各阶固有频率,各阶模态,锚索在正弦激励下的动力响应;在考虑海流、波浪对锚泊系统非线性作用的基础上,运用虚功原理,建立了锚索动力学方程,采用威尔逊-θ法,在时间域内积分,对动力学方程进行求解,得到了锚索非线性动力响应。为验证本文锚索静力和动力分析的各种方法,采用matlab编写了锚索静力和动力分析程序,对一平面内的锚索算例进行了静力和动力分析,为模拟锚泊系统对船舶的非线性作用,本文设计了锚泊系统的实验模拟装置,以在水槽中进行船模实验时,模拟实际的锚泊系统。