风能作为可持续清洁能源取之不尽,成为新能源研究主题之一。陆上风电发展受限于土地资源和工作噪声等因素,海上风电的开发利用成为新能源开发利用的主流方向。本文从系泊链预张力的角度对新型6MW海上单柱型浮式风力机的系泊系统进行优化,并用时域耦合分析方法研究该浮式风力机在额定工况和极限工况的工作和生存能力。本文首先综述了系泊系统和浮式风力机耦合分析的研究现状,介绍了浮式风力机在海洋环境中所受各种载荷的计算原理,建立风力机在时域内的运动方程。利用Sesam软件中的Genie模块建立该6MW浮式风力机的湿表面模型和自由面模型,利用Hydrod模块计算水动力系数、幅值响应算子等;在Deepc中利用一系列规则波作用于浮式风力机系统,模拟得到不同规则波作用下浮式风力机系统的总体运动响应,求得表征整个浮式风力机系统的幅值响应算子;利用气动-水动-弹性-伺服全耦合分析软件FAST对该浮式风力机进行全耦合时域动力响应仿真模拟,探讨分析了系泊链预张力对浮式风力机系统的总体运动响应的影响,并对该浮式风力机系统的工作稳定性和生存能力进行了分析。系泊链长度不变时,增加系泊链预张力,浮式风力机的纵荡运动响应极值和纵荡固有周期将减小;通过调整系泊链预张力可以获得具备最佳疲劳性能的系泊链布置方案;浮式风力机系统存在明显的纵荡和纵摇耦合现象,首摇与纵摇、纵荡及垂荡具有明显的耦合现象;首摇运动主要受首摇固有周期和波浪载荷影响;锚链张力同时受低频风载荷和波浪载荷影响,但低频风载荷对锚链张力的作用强于波浪载荷。采用delta-line设计的系泊系统能有效避免过大的首摇响应;优化后的系泊系统保证浮式风力机具有良好的总体运动响应,并能保证浮式风力机在极限海况下的生存能力。