由于海洋工程水池尺寸的限制，特别是水池深度的限制，常规缩尺比的模型试验无法进行。为了有效解决深水模型试验的问题，并且能够充分利用现有水池的深度，目前广泛应用一种被动式混合模型试验方法。在被动式混合模型试验中最主要的部分是系泊系统的截断优化设计。通常，截断后系泊线的静态特性模拟效果很好，但是动态特性不能准确的模拟，针对这一问题，本文提出了一种基于时频变换的系泊线动力截断优化设计方法。
　　本文提出的动力截断设计方法采用时域计算完整体现系泊线非线性动力特性，由张力时历转换到频域后，在有限个频率点建立目标函数，通过优化算法寻求最优截断系泊线。在时域计算中，基于细长杆理论描述系泊线在空间中的几何构形，利用莫里森公式模拟系泊线的惯性力和拖曳力等非线性载荷，实现了系泊线全非线性动力响应的模拟。在张力时频变换中，采用快速傅里叶变换，将具有完全非线性特性的系泊张力摄动展开为频域中由有限个频率和幅值构成的系泊张力。在这有限个频率点以系泊线顶端张力及其分力建立多目标优化函数，并采用改进型非支配排序遗传算法(NSGA-Ⅱ)进行优化计算，获得具有等效权重的帕累托前沿解，从而完成系泊线的动力截断设计。
　　在建立目标函数时，需要保证每一时间步长内，系泊线动力特性一致，则需选取大量的点来覆盖整个时间历程，计算效率较低，为解决这一问题，采用时频变换方法，由张力时历转换到频域后，在有限个频率点建立目标函数，保证了计算的快速性。在目标函数与NSGA-Ⅱ优化算法的结合过程中，算法主要参数对于优化结果是否收敛具有一定的影响，选定主要参数，对其进行对比分析，最终选择最佳的参数值，确保优化结果具有收敛性。为了检验本文提出的动力截断方法的准确性，改变系泊线的强迫运动，由单自由度到双自由度，由单频运动到多频运动，最后以作业于1500m水深的浮式生产储油卸油装置(FPSO)为案例进行研究，对其进行在不规则波下的FPSO系泊系统的耦合分析。