中文摘要：

海洋作业起重船受各种非线性因素影响，线性模型不能完全解释起重船的动力学现象。本项目的理论工作方面，运用多体系统动力学方法、流固耦合理论建立起吊物系统、船舶、系泊系统以及波浪等多因素耦合作用下的起重船非线性动力学模型；提出了分析不同参数对船舶运动影响的系统性方法。通过数值模拟和并结合实验研究，对起重船系统非线性动力特性进行了研究。根据所建立的动力学模型，分别计算400吨起重船和3000吨海上运架梁起重在规则波作用下的动力学响应。在实验部分，开展了吊臂基础激励和锚泊起重船船池模型试验，研究不同锚索刚度和波浪频率对船舶和吊重动力学特性的影响。从不同侧面对系统的周期运动、拟周期运动进行分析。船池模型试验表明起重船在规则波作用下存在P-2亚谐运动。通过理论模型和船池实验模型的比较，验证了理论模型的有效性。研究结果表明当波浪激励频率与系统固有频率相近时，吊重摆角明显增加，锚索非线性恢复力明显影响船体亚谐运动和吊重摆角。研究成果可为起重船的动力学仿真、优化设计和安全性的评定以及规范化操作提供可靠的理论依据。