波浪能作为一种高品质的海洋能源正在被广泛研究和开发,与太阳能、风能、地热能等一并被称为清洁可再生能源,有着极为广泛的应用前景。筏式波浪能转换装置是俘获波浪能的一类典型装置,其以铰接多浮体作为基本结构,通过相邻浮体铰接处的相对运动进行能量转换。目前对于筏式结构的水动力性能研究较多,但对其在特定海域的结构优化与系泊系统研究甚少。为此,本文从装置的结构参数优化和系泊方式入手,以俘能系数为主要参考因素,对装置在不同结构参数下的俘能效果进行比较,从而实现了结构参数优化和系泊系统设计。主要研究如下所示:1)研究了椭圆柱形筏式波浪能转换装置的俘能机理针对现有水动力理论无法准确分析椭圆柱形筏式波浪能转换装置运动响应等问题,本文借鉴横卧式圆柱形浮体的运动机理,基于牛顿运动定律、拉格朗日方程、瑞利耗散函数和悬链线理论,从能量-运动定律的角度在理论上分析了椭圆柱形浮体的水动力性能及系泊系统对装置的运动响应,确定了以俘能系数作为评价装置能量转换效率的指标及设计系泊系统所需的各项参数,为结构优化研究和系泊系统分析提供了理论依据。2)开展了椭圆柱形筏式波浪能转换装置的结构优化研究针对同一装置的能量转换效率受不同海域的海况影响较大、装置结构参数对俘能系数影响较大等问题,本文以三级海况下五种波况作为海洋环境,基于边界元方法,利用ANSYS-AQWA有限元软件对装置进行建模仿真,验证了模型的准确性,并通过分析浮体的长度、横截面长短轴、间距、吃水、数量、重心高度等结构参数对俘能效果的影响,确定了三级海况下最大俘能系数对应的浮体结构参数,实现了装置的结构参数优化。3)开展了椭圆柱形筏式波浪能转换装置的系泊系统研究针对目前波浪能转换装置的系泊系统较为单一、功能简单等问题,本文以海洋浮式平台和船舶系泊系统的设计方法为依据,基于筏式波浪能转换装置的俘能特性,设计了以悬链线为基础的五种形式的系泊系统,并通过对比五种方式下装置的俘能系数大小,确定了以前双后单系泊绳系泊系统作为装置在三级海况下的最优系泊方式,为波浪能转换装置系泊系统的设计提供了参考。