近年来由于近海的粗犷型养殖方式,许多近海海域出现了水体污染、生物多样性下降等一系列环境问题,海水养殖向远海发展已经成为业内共识。而要将深水网箱布置在远海海域就需要抗风浪能力更强的网箱类型。本文研究了一种新型抗风浪船型网箱,基于船型网箱水动力学等相关理论基础,建立了船型网箱水动力模型,采用有限元数值分析方法、借助AQWA软件工具对船型网箱浮架系统与锚泊系统的水动力特性进行了仿真分析,获得了船型网箱浮架系统的合理结构设计,得出了锚泊系统参数对网箱运动响应、最大锚绳力的影响关系,为船型网箱的抗风浪性能设计提供了指导。船型网箱采用船型浮架结构以及单点系泊方式,可以围绕锚泊点顺流回转。本文针对船型网箱浮架结构进行设计优化,提出了网箱成本系数,采用正交设计理论,探讨了网箱浮架长度、宽度、头部角度对船型网箱浮架倾角、最大波流力以及成本系数的影响,并运用极差分析法处理计算结果,得出了船型网箱的合理浮架结构。船型网箱单点系泊结构在波浪作用下运动响应复杂,同时单根锚绳在养殖过程中承受着更大载荷。本文在船型网箱浮架结构设计优化结果的基础上采用分段外推法分析不同锚泊系统参数下网箱系统的刚度特性,利用能量耗散原理计算系统等效阻尼系数;在时域范围内得出了网箱运动响应主要影响因素;在频域范围得出了不同的锚泊系统参数对网箱的低频纵荡运动响应的影响。深入分析了串联浮筒对船型网箱水动力特性的影响,得出了锚泊系统增加浮筒后,船型网箱的浮架倾角、浮架纵向位移、浮架所受波流力以及锚泊系统锚绳力的改变,进一步得出了不同波况作用下浮筒位置、大小、锚绳长度对最大锚绳力的影响趋势。为了验证数值分析的准确性,本文依据Froude相似原则,设计船型网箱物理模型,利用实验水槽对船型网箱锚泊系统在不同浮筒直径、位置以及锚绳长度参数下的最大锚绳力进行了实验研究,结果表明试验条件下的最大锚绳力变化规律与数值分析结果吻合。对基于本文结构参数优化与动力学特性分析结果所设计出的船型网箱进行为期一年的海上实验测试,说明了船型网箱在真实海况下的安全性与稳定性。