随着全球气候变暖日益严重,世界各国都在推进能源供给由化石能源向可再生能源转型。风电作为当前规模化利用广泛的可再生能源发电方式,具有良好的发展前景和研究价值。海上风电因其风资源丰富、噪声影响小等特点,成为当今风电发展的方向。风电向深远海发展的进程中,漂浮式平台显示出其成本优势,得到了更多的关注。漂浮式风电机组的运行受到风浪流的耦合作用,存在平台多自由度运动,对机组运行产生显著影响。同时,随着风电机组不断大型化,叶片长度增长,柔性增加,研究平台运动对于机组气动性能与叶片气弹特性的影响具有重要的意义。在本文中,首先基于计算流体力学方法研究多种复杂条件下浮式平台多自由度运动对风电机组气动性能的影响。以NREL 5MW风电机组为研究对象,研究了平台纵摇与纵荡运动在多种初始相位差条件下耦合,纵摇与纵荡运动不同频率耦合,以及纵摇纵荡横摇三自由度平台运动耦合时机组的气动性能,结果表明,当平台纵摇与纵荡运动以同相位耦合,功率和推力的变化最剧烈。初始相位差导致不同工况之间功率和推力曲线发生平移,功率和推力的波动减小。初始相位差对瞬时功率的影响比对瞬时推力的影响更大。平台纵摇运动和纵荡运动以不同频率耦合时,功率和推力的波动变得更加剧烈。平台纵摇、横摇、纵荡三种运动耦合时,横摇使峰值功率降低,平均功率相较于纵摇,纵荡两自由度耦合降低。从截面的气动载荷方面,横摇对中外叶展的气动载荷影响较小,对内叶展的影响较大。在气动性能分析的基础上,建立基于计算流体力学与有限元方法的双向流固耦合模型,研究平台运动下的叶片气弹特性。在考虑叶片柔性时,研究多种平台运动对机组总体性能与叶片形变与振动特性的影响。结果表明,考虑叶片柔性后,无平台运动时,总体气动性能与假设叶片刚性的结果相差较小,而推力略微增加。当浮式平台以较小幅值和频率运动,机组平均功率小幅下降,平均推力小幅增加,考虑叶片柔性后总体性能产生一个较小的滞后相位差。随着平台运动幅值和频率的增加,平均功率和推力显著下降,总体性能的波动减小,滞后相位差增加。平台运动幅度较小时,叶片等效应力与叶尖位移的主频表现为平台运动与风轮旋转频率的耦合,平台运动幅度较大时,等效应力与叶尖挥舞位移的主频为平台运动频率。平台运动使叶片表面等效应力发生波动,中叶展较内叶展更容易受到平台运动的影响。