南海是我国深水油气开采的重要目标海域,因其恶劣的海洋环境,浸泡在海水中的系泊链长期受到交变循环载荷作用的影响,势必会发生磨损、腐蚀等疲劳破坏现象进而威胁海洋结构物的安全。浮式生产系统(FPSO)在服役过程中常采用单点系泊系统固定在目标作业海域,随着单点系泊技术的应用,由系泊链失效所引起的故障事件逐年增多,因此,对服役状态系泊链进行实时张力求解与安全评估十分重要。论文以南海流花海域服役FPSO的“锚链-钢缆-锚链”三段式组合系泊链为研究对象,利用静力学理论及有限元分析软件ANSYS开展服役状态下系泊链实时静力分析与安全评估技术研究。首先基于悬链线静力学理论,利用FPSO服役状态下实时采集到的系泊链顶部倾角等参数,推导出单一成分锚链,“锚链-钢缆-锚链”分段组合系泊链实时状态参数求解方程。对考虑拖曳力影响下系泊链顶部张力进行数值计算,并将计算结果与建立典型海况条件下水动力分析模型得到的顶部张力、倾角等模拟结果进行对比,证明了在环境载荷较小时求解方程的准确性。然后基于求解得到的系泊链实时状态参数建立系泊钢缆安全评估计算方法对系泊钢缆进行安全评估,计算得到系泊钢缆实时安全系数并与最小安全系数进行比较判断出钢缆是否满足继续服役要求。最后,利用有限元分析软件ANSYS建立锚链环有限元模型,对直径为158mm的R₃S级无档锚链进行实时张力载荷作用下的应力特性分析。基于锚链均匀腐蚀速率模型,建立不同服役年限锚链环实时张力载荷作用下的腐蚀模型,得到相应服役年限下锚链环腐蚀模型应力分析结果。结果表明,链环整体应力水平随服役年限的增加而增大。结合S-N曲线、累积疲劳损伤理论建立锚链环累积疲劳损坏计算方法对锚链环在监测时间内的累积疲劳损伤进行数值计算,根据结果进行锚链环安全评估,判断出锚链环是否发生疲劳破坏。