新型的FPSO结构形式是当前海洋工程界的研究热点之一。针对南海边际油田的开发,研究对象新型八角形FPSO,其具有结构建造方便、耐波性能优越等技术优势。本文考虑八角形FPSO采用串靠外输的形式,基于100m和300m两种不同工作水深,计算分析FPSO与穿梭油轮的水动力特性,研究工作具有较重要的理论与工程意义。本文以三维势流理论为基础,利用AQWA软件,建立由八角形FPSO及其系泊系统、穿梭油轮、连接大缆、限位拖轮等组成的浮式多体耦合系统模型。计算分析八角形FPSO和穿梭油轮的一阶波浪载荷传递函数、附加质量系数与辐射阻尼系数、二阶波浪载荷传递函数等。基于弹性悬链线理论,计算不同水深下的FPSO系泊系统的刚度特性。考虑不同的海况及环境载荷方向,计算分析多浮体耦合系统的动力响应,得到了多浮体耦合系统的FPSO的运动响应、穿梭油轮的运动响应以及大缆的动态张力。分析了整个系统主外输工况下的可靠性、主外输方向的适应性以及不同外输位置的系统影响等。为优化串靠外输的系泊系统参数,分析了大缆长度对于油轮运动和外输载荷的影响。此外,本文根据大量时域分析的结果,通过极值理论拟合,分析了油轮纵荡运动过程碰撞风险发生的可能性。本文研究结果,给出了多浮体耦合动力响应特性,以及外输系统不同参数对于浮体运动及大缆张力的影响规律,得到了串靠外输系统南海环境下的允许外输临界海况条件,预报了不同海况下穿梭油轮与八角形FPSO发生碰撞的概率,这些结论对于八角形FPSO外输系统的设计具有重要参考价值。