目前研发的海上浮式基础风力机适用水深为100-200米。我国沿海大部分海域水深为50至100米,此种水深海域缺乏适合的风力机基础型式。本文针对75米的水深,开发一种新型的风力机基础形式,并研究新型基础风力机的发电性能和生存能力,这对于解决我国沿海海域和南海岛礁海域的能源问题,具有重要意义。针对75米水深,提出了新型的铰接式基础,完成了铰接式基础风力机整体方案设计。设计以稳性为目标函数,分析基础塔柱直径、压载舱和浮力舱的位置和直径等变量对风机稳性的影响规律,同时考虑铰接点的初始受力和建造成本因素,选取最优的参数组合。将铰接式海上风力机的其运动简化为平面运动,建立了其单自由度气动水动耦合刚体分析模型,开发了一套气动水动耦合作用下铰接式海上风力机运动响应预报的数值计算程序,完成了频域固有特性分析和时域耦合动力响应分析。采用三维势流理论计算铰接式基础的水动力参数,采用理论分析方法计算铰接式基础的回复力矩,将其线性化为回复刚度,与计算得到的水动力系数和一阶波浪力传递函数作为已知参数代入频域运动方程,编写计算程序,求解得到风力机运动幅值响应算子(RAOs),分析其频域下的动力响应特性。考虑基础运动对气动载荷的影响,采用叶素动量理论编写计算程序计算铰接式海上风力机的气动载荷。考虑铰接接头的摩擦阻尼、波高和瞬时湿表面变化的影响,将水动力系数、摩擦阻尼力矩、回复力矩、波浪载荷、流载荷和气动载荷加载到铰接式海上风力机的时域运动控制方程中,编写计算程序,采用龙格库塔四阶方法进行数值求解,得到铰接式海上风力机的运动响应,计算结果很好地反映了铰接式海上风力机气动载荷和水动力载荷耦合作用下的动力响应特性。结果表明,本文提出的铰接式海上风力机,其运动固有周期避开了海浪主要周期范围,具有良好的运动固有特性;时域运动响应满足额定风速海况下正常发电作业要求,同时满足极限海况下的生存要求。此种型式的铰接式海上风力机对中等较浅水深的适用性良好,是我国沿海大陆架延伸、水深相对较浅的海域可采用的风力发电机的基础型式。