随着经济和社会的发展,化石能源的大量应用造成越来越严重的能源问题与环境问题,世界各国均制定能源战略,推动可再生能源的发展。波浪能在海洋中储量丰富,具有分布广泛、能量密度高的特点,拥有广阔的应用前景。本文研究的是一种基于水下阻尼盘的浮体绳轮波浪发电装置,主要利用浮体和阻尼盘的相对运动采集波浪能,转化为电能,该方案利用阻尼盘加大弹簧上的拉力,从而提高装置的收绳能力,同时还可以简化绳轮结构,使装置响应潮位的变化,实现双向发电。本文首先介绍了带水下阻尼盘的浮体波浪发电装置的基本原理,并且从理论分析、计算与设计、软件仿真、模拟实验等方面对发电装置进行研究。本文的主要研究内容有:(1)对浮体阻尼盘发电装置的工作原理进行介绍。根据线性波理论,对浮体和阻尼盘在海水中运动进行研究,建立数学模型,推导出垂荡过程中浮体和阻尼盘运动的微分方程。(2)依据运动方程,选取不同的阻尼盘的质量,利用Matlab软件分别计算浮体和阻尼盘的运动响应,比较两者相对运动的大小,为装置设计提供基础。然后对发电机的阻尼系数进行研究,通过对能量采集功率的对比,优化设计发电机的阻尼系数。最后,对主绳缆进行受力分析,由主绳缆张紧的条件得到阻尼盘所受重力与浮力的关系。(3)对阻尼盘的结构进行设计,接着利用ANSYS Workbench软件,根据阻尼盘在吊卸过程中的受力,对阻尼盘进行静态载荷分析,然后根据其在海水中的受力进行动态载荷分析,校核其强度和刚度。(4)为了研究装置在海洋中的运动,运用AQWA软件进行运动仿真,采用频域分析和时域分析,计算出模型的幅值响应算子(RAOS)、附加质量等参数,分析浮体和阻尼盘在规则波与不规则波下的运动响应,研究能量采集装置(PTO)系数对采集功率的影响,对有阻尼盘和无阻尼盘两种方案中的能量采集功率进行对比。(5)根据相似原理设计浮体阻尼盘波浪发电装置模型试验,测量卷筒的转速,计算装置的能量采集效率,通过对比实际采集功率和仿真计算功率,检验浮体阻尼盘波浪发电方案的可行性。