软刚臂系泊系统（Soft Yoke Mooring System,SYMS）是海洋油气资源开发中的一种重要装备,普遍地应用于我国渤海海域。软刚臂系泊系统长期服役于固定海域,受到海洋环境中风、浪、流等荷载的联合作用,随着服役时间的增长,在役软刚臂系泊系统发生了多次不同形式的失效事件。因此对在役软刚臂系泊系统的安全研究和分析评价十分重要。目前,软刚臂系统的研究方法主要是模型试验和水动力学分析。由于海洋环境荷载的不确定性,以及软刚臂系统自身结构的复杂性,仅依靠模型试验和水动力学分析无法反映软刚臂系统在真实海况下所受的荷载信息以及各部件的运行行为。为分析软刚臂系统在服役期间受到的真实环境荷载和结构运动信息,本文基于多体动力学理论,结合软刚臂系统现场监测信息,对在役软刚臂系泊系统展开多体动力学数值模拟。同时考虑软刚臂系统铰节点具有重载荷、大尺寸的特点,对单点转塔与系泊刚臂的连接铰进行拆分细化,建立适用于现场应用的软刚臂系统精细化多体模型,实现了软刚臂系统铰节点内力的实时计算。利用现场监测冗余信息,验证了多体动力学模拟方法对在役软刚臂系泊系统各铰和单体运动状态计算的正确性。对比软刚臂结构的二维力学模型,本文所提出的三维多体动力学模型全面地考虑了船体和系泊结构运动的影响,系泊回复力具有明显的波频效应,可更加全面地表征在役软刚臂系泊系统各单体的运动姿态以及铰节点的受力状态。软刚臂系泊系统的连接结构随着服役时间的增长易出现疲劳失效行为,而系泊转盘作为系泊系统实现风向标效应的核心部件,它的使用寿命直接影响软刚臂系泊系统的服役寿命。基于现场监测的长期数据,利用软刚臂系泊系统的三维多体动力学模型计算得到各铰节点的荷载谱,建立了系泊腿上铰节点和系泊转盘的仿真计算模型。结合S-N曲线和Miner损伤准则评估在监测年限内上铰节点和系泊转盘的疲劳损伤度,并据此估算上铰节点和系泊转盘的服役寿命,其中上铰节点的发生疲劳失效的年限为12.45年,低于其设计值。现场应用需要密切关注铰节点的运行状态。