基于传统系泊浮体耦合动力学原理和系泊线水动力分析方法，建立浅水系泊设计优化模型，解决浅水系泊强非线性冲击张力和脱锚临界载荷判定等关键技术，开发适用于浅水浮式风机锚泊系统设计方法。

基于经典圆柱形流域势流半解析理论，探索自由面-物面混合耗散引入机理，完善虚拟粘性耗散系数选取办法，发展考虑粘性修正的浮体阵列耦合水动力快速算法。建立PAWEC阵列频域耦合动力学模型，探索PTO系统波能转换与浮体阵列运动的耦合匹配机理。建立PAWEC阵列非线性时域耦合动力学模型和分析方法，揭示不同运行工况下系统参数对PAWEC阵列波能俘获的影响模式和作用机理，发展考虑系统波能转换安全、高效和稳定性能的模型预测控制策略。通过模型实验进一步揭示波浪作用下PAWEC阵列的耦合水动力和能量转换特性，为理论预报方法的建立和数值计算结果的验证提供可靠依据。

本项目基于经典圆柱形流域势流半解析理论，探索粘性耗散效应引入机理，通过水动力模型实验完善虚拟粘性耗散系数选取办法，发展引入虚拟粘性耗散项的浮体阵列耦合水动力快速算法，解决制约波浪能利用的基础瓶颈问题。结合双向输出液压PTO系统的物理及功能非线性，建立PAWEC阵列非线性时域耦合动力学模型、分析方法和程序模块，揭示不同环境参数和运行工况下影响PAWEC阵列波能俘获的关键因素的影响模式和作用机理，进而建立浮子构型及阵列布局关于系统波能转换能力的数学评价指标，发展基于遗传算法的浮子构型及阵列布局数学优化模型和程序模块。结合PAWEC阵列非线性时域耦合动力学模型以及非线性PTO系统波能转换及传输机理，发展考虑系统波能转换安全、高效和稳定性能的模型预测控制策略和仿真研究，揭示PAWEC阵列的波能高效稳定俘获机理。通过模型实验进一步揭示波浪环境下漂浮PAWEC阵列的耦合水动力特性和波能转换机理，为理论预报方法的建立和数值计算结果的验证提供可靠依据。

本项目针对我国海岛水域波浪环境及现有的波浪能发电技术，提出一种反向共轴双摆板式波浪能发电装置。基于CFD数值方法及水池模型试验探索波浪与复杂多浮体相互作用水动力，完成该双自由度波能装置总体设计；探索浮体水动力-动力输出系统的高效匹配技术，选定合适的动力输出系统方案，确定动力输出系统参数优选范围；针对特殊海况，设置摆板的运动限位装置，结合优选的动力输出系统参数，确保系统安全工作的同时，提升系统的波能转换效率。通过本项目的研究，提出一种安全高效转换波浪能的发电装置，建立完善的理论和实验研究理论体系，为设备大型化和实际海洋环境使用打下基础，可为波浪能发电技术的产业化提供试验基础和技术储备，进一步推动波浪能的商业开发利用。

发展应用月池效应的波能转换耦合系统的动力学特性高效准确计算方法，推导波能浮子的最优非线性阻尼，探索导致最优波能吸收条件影响因素。通过引入耗散效应的数值计算和模型试验对比分析，给出准确预报耦合共振条件下动力学特性方法，揭示耦合系统共振发生的机理。通过非线性波浪的数值计算和模型试验对比分析，探索恶劣的海洋环境下波浪对装置生存性的影响，为该系统的设计和运行提供必要的理论指导。根据正常工况下，耦合系统共振条件下，恶劣的海洋环境下应用月池效应的波能转换耦合系统的动力学特性以及高效俘获的机理，对耦合系统各种组合方式进行评价，筛选出最佳月池-波能浮子的组合方式。