随着人们对清洁能源需求的增加,海上风电得到迅猛发展,风电的开发逐渐由近海走向远海,海上风力机支撑结构形式随水深增加,也从固定式支撑结构过渡到漂浮式。深远海漂浮式风力机工作环境复杂多变,上部风力机承受较大的气动载荷,同时底部支撑平台漂浮在海面,承受波浪、海流载荷以及系泊系统的共同作用,风力机-平台-系泊系统之间存在极强的耦合作用。现有平台水动力性能研究中,关于气动载荷湍流效应、不同海流模型等因素对平台运动响应影响研究较少,忽略了系泊链动态效应影响。本文利用FAST-Orcaflex仿真软件,考虑系泊链随平台运动产生的动态变化,建立半潜式风力机水-气动力耦合分析模型,对不同湍流风谱模型、海流模型以及偏航工况等因素对风力机平台运动响应影响,极端环境工况下风力机系泊系统可靠性等几方面问题展开研究,主要内容如下:（1）利用FAST与Orcaflex软件,在气动载荷湍流效应、风力机叶片旋转带来的陀螺力距效应等研究的基础上,考虑了平台与系泊系统的耦合作用以及系泊链动力效应影响,建立半潜式风力机-平台-系泊系统全耦合分析模型,通过将MARIN水池试验结果与本文仿真结果进行对比,验证了仿真模型及耦合分析方法的正确性。（2）基于水-气动力耦合分析模型,考虑风速空间相干性,选择Kaimal及Von Karman两种风谱,进行湍流风场模拟,比较不同风谱模型对风力机运动特性计算结果影响;分别模拟了等值海流模型、表层海流模型及近表层海流模型,讨论了不同海流模型以及波流夹角工况对风力机平台运动响应及系泊链受力影响;考虑上部风力机偏航工况的存在,研究其对风力机平台运动响应敏感性的影响;建议载荷仿真分析时,考虑偏航工况以及波流夹角变化影响,并根据目标海况选择适当海流模型进行计算分析。（3）研究了系泊链导缆孔位置变化对平台水动力及系泊链受力影响;设置新型冗余系泊设计方案,研究了风力机平台在极端环境工况下的稳定性及系泊链的安全系数;根据时域耦合计算得到系泊链的有效张力时程,建立载荷极值概率模型,编写MATLAB程序对载荷及抗力模型进行等效正态化处理,采用改进的一次二阶矩法进行系泊系统可靠性计算。结果显示,新型冗余系泊设计方案满足极端环境工况下系泊系统设计要求。