随着全球经济的飞速发展,传统能源的过度开采导致了能源枯竭和环境污染,风能、太阳能等可再生的清洁能源对传统化石能源的替代已成为主流趋势。我国南海海域是全球风能最丰富的区域之一,同时海域辽阔,拥有巨大的风能开发空间。远海风能发电依附于海上浮式风机,其中浮式风机基础及系泊系统支撑着风机上部结构,承载着风波流载荷,保证风机安全稳定的运营。国内浮式风机基础和系泊系统研究尚处于起步阶段,相关技术被几家外国公司所垄断,严重制约了我国浮式风机的发展。结合南海海域海况,参照半潜型浮式风机基础-OC4,设计一套系泊系统,对于海上风能利用具有重要意义。同时考虑我国国情和具体海域海况,设计一种连排式浮式风机基础和系泊系统,为浮式风机基础和系泊系统的设计提供参考。基于以上出发点,本文的主要工作如下:1、OC4系泊系统设计与分析。采用AQWA软件对OC4进行频域分析,得到了基础水动力特征,并验证了模型的准确性。系统的总结了系泊系统设计的相关参数,设计了一种非金属的张紧式系泊系统,并对OC4与系泊系统的耦合模型进行时域分析,研究平台运动响应特性和系泊系统的张力响应特性,证明了系泊系统的可靠性。2、系泊系统参数对结构动力响应影响分析。基于结构动力学、材料力学、流体力学和波浪理论,对OC4与系泊系统的耦合模型进行时域分析,为降低结构运动响应和系泊链的张力,从系泊方式、系泊材料、系泊角度以及导缆孔位置四个方面研究系泊参数对于结构安全性能的影响,为系泊系统优化设计奠定基础。3、系泊系统破损状态下风机安全性能分析。考虑疲劳引起系泊链的局部破损和其他因素综合导致的系泊链单根断裂两种破损状态,研究两种状态下结构的安全性能,考虑实际风机场和其他海上结构物对基础运动响应的限制,对系泊系统进行优化设计和动力分析,为系泊系统的优化分析提供了指导。4、连排式浮式风机基础及系泊系统设计与分析。结合南海海况和实际作业需求,设计一种连排式风机基础,并利用AQWA计算连排式基础的水动力特性。设计一种非金属的张紧式系泊系统,通过时域分析得到结构动力响应特性,满足了系泊系统安全校核,为整体式浮式风机基础和系泊系统设计提供了参考。