作为当今国际海洋工程的新型高端设备，海上液化天然气浮式存储和再气化装置(LNG-FSRU)可作为海上终端为陆上提供天然气，其功能相当于一座海上可移动式液化天然气存储、再气化和向陆上供应天然气的天然气站。LNG-FSRU以其低成本、工期短、灵活性大、潜在风险低等优势在实际应用中越来越受到船东的青睐，随着LNG应用量不断扩大，带来了超大型LNG-FSRU市场需求。《中国制造2025》将海洋工程装备和高技术船舶列为十大重点发展领域之一，并明确提出将液化天然气浮式存储和再气化装置(LNG-FSRU)作为重点发展船型之一。而我国对LNG-FSRU的研究处于起步阶段，目前尚无设计建造的经验。因此对LNG-FSRU设计的关键技术进行研究，开展LNG-FSRU设计方案论证工作，是提高我国海洋结构物设计制造能力的需要，也是提高海洋工程装备设计国际竞争力的需要，这对于我国海洋资源的开发和我国海洋工程事业的发展都具有重要意义。　　论文以LNG-FSRU为研究对象，以一型17万立方米LNG运输船为母型船，通过对LNG-FSRU方案设计关键技术进行研究，确定了设计目标船的主尺度和船型方案，论文主要研究工作包括:　　分析总结了LNG-FSRU的主尺度及船型参数确定的主要影响因素，在对LNG-FSRU主尺度及船型参数设计原则和方法进行研究的基础上，确定了目标船（17万立方米LNG-FSRU）的主尺度要素;应用先进的CFD分析技术对设计目标船进行了线型优化设计，在分析母型船的模型试验结果与CFD计算结果误差的基础上，应用CFD分析技术基于势流理论和粘流理论对目标船的航速与水动力性能进行了分析。　　针对GTT N096薄膜式舱型特点和LNG-FSRU作业功能及其布置要求，分析总结了LNG-FSRU总布置特点，开展液货舱布置技术研究，提出了LNG-FSRU液货舱布置需要考虑的因素及满足GTT专利设计技术的液货舱几何形式。探讨了再气化模块的主要工艺流程。根据LNG-FSRU作业功能、布置要求，规划了设计目标船的总布置方案，详细介绍了艉部区域、机舱区域、货舱区域、艏部区域的布置设计原则及设计方案，并绘制了各个区域的布置图及目标船的总布置图。　　依据新IGC规则、IS CODE2008和2009 MODU Code等规范，结合LNG-FSRU装载特点，开展了装载状态与稳性分析，特别研究了LNG-FSRU在静水中的静稳性和在风浪联合作用下的动稳性问题，分析总结了各规范要求的稳性衡准对完整稳性和破舱稳性的影响，验证了本文提出的船型方案的安全及有效性;研究了IMO第二代完整稳性衡准，分析了纯稳性丧失的衡准方法，针对目标船选取了不同的装载工况进行计算，分析其对目标船方案设计的影响;基于ABS船级社规范对LNG-FSRU液货舱晃荡分析基础技术开展初步研究，主要研究了晃荡载荷计算方法、晃荡载荷计算需要考虑的因素，为今后的液货舱晃荡分析工作提供理论基础。　　在借鉴船舶行业标准(CB/T3886-2002)海洋运输船主要性能水平评级方法的基础上，针对已按设计建成并投入使用的LNG-FSRU，尝试建立一套科学、合理、完整和实用的性能水平等级评价方法，对其先进性水平进行评定，利用获取的评价结果，可对设计的LNG-FSRU先进性水平进行定位，评估设计是否达到预期效果及其改进方向，对今后LNG-FSRU的方案设计起到借鉴作用。