当今时代,一支强大的海军所指代的意义贯穿于一个国家的政治、经济、外交、军事等各个方面。鱼雷由于其独特的作战环境从而具备了隐蔽性好、破坏力大等优良性能,这使鱼雷在海军武器装备中备受青睐。高速、远航程、命中率高、良好的机动性等优良性能是目前世界各国对鱼雷发展研制的重要方向,与此同时鱼雷内部的精密仪器也越来越多,这就使鱼雷几乎全部为负浮力状态。所以作为鱼雷训练、校验所使用的操雷也为负浮力状态,而且操雷需要在完成既定的航行任务后能够自动上浮到海面,并等待工作人员的打捞回收。中船重工属下某研究所针对某型号鱼雷所研制的操雷浮囊上浮装置在操雷完成既定任务,在海面漂浮等待工作人员打捞的过程中,由于海浪冲击而出现了浮囊撕裂,操雷沉入海底的重大损失。本文以此作为课题来源,针对该操雷浮囊上浮装置主要进行以下几个方面的研究分析:首先,简要介绍了文中所涉及的有限元、流固耦合以及波浪理论的研究现状及理论基础。在二阶斯托克斯波的理论基础之上,利用流体分析软件Fluent建立了三维数值波浪水槽,并通过边界造波法以及在流体控制方程中添加源项的人工阻尼消波法实现了数值波浪水槽的造波和消波功能。根据在模拟二阶斯托克斯波过程中所导出的数据分析,该三维数值波浪水槽的造波和消波功能效果良好。其次,鉴于浮囊材料是由氯丁橡胶胶乳与PA-1313尼龙经硫化而成的复合材料,其相关力学性能参数未知的情况。取浮囊成品制成实验试件,对其在万能材料试验机上进行纵向拉伸实验,得到该材料的弹性模量、泊松比以及最大失效应力等力学性能参数。最后,在所建立的三维数值波浪水槽以及实验所测得浮囊材料相关参数的基础上,利用Workbench软件对操雷浮囊装置进行流固耦合分析。得到浮囊在海浪冲击下的最大危险位置及该位置处的应力大小,为操雷浮囊装置的进一步优化提供重要的理论依据。