随着海洋油气开发走向深水,动力定位技术正越来越多地应用到海洋工程装备之中。特别是对于具备超深水作业能力的钻井船,动力定位技术已成为其成功设计、建造和使用的一项关键技术。本论文结合国家工业和信息化部“3000米水深钻井船自主研发”科研项目,开展了深水钻井船动力定位时域仿真分析研究工作。论文研究过程中,重点针对深水钻井船的船型和作业特点,围绕着环境载荷数值分析方法和动力定位时域仿真分析方法进行了深入研究。首先,论文对动力定位时域仿真分析方法进行了研究。论文深入分析了动力定位系统时域仿真原理,研究了运动方程的建立、环境载荷的模拟和推力系统的反馈控制方法。在此基础上,研究并归纳了应用SIMO软件进行动力定位时域模拟的分析流程,并进一步分析了钻井船隔水管的计算方法。论文研究并建立了适用于深水钻井船动力定位时域仿真分析的方法与流程。然后,论文从对钻井船动力定位影响最大的风载荷和流载荷入手,深入研究了风载荷和流载荷的CFD分析方法。论文研究了CFD的理论基础,分析并总结了适用于钻井船风载荷和流载荷数值计算的湍流模式和壁面函数。应用论文研究方法,对一艘深水钻井船的风载荷和流载荷进行了数值分析,并与模型试验和经验公式的分析结果进行了对比,验证了论文研究方法的可靠性。同时,针对钻井船的特点,论文进一步分析了钻井船月池对流载荷的贡献,以及钻井船上部设备模块形状效应和遮蔽效应对风载荷的影响。最后,基于前述研究方法,对一艘深水钻井船进行了动力定位时域仿真分析。通过实例分析,研究了不同的Kalman增益和控制增益对动力定位的影响,总结了不同海况条件下系统参数的调整机制。论文进一步结合挪威船级社规范中的ERN参数计算要求,分析了该钻井船在最不利海况条件下的定位能力。论文最后还分析总结了隔水管系统对钻井船动力定位性能的影响。通过上述各项研究工作,论文初步建立了准确有效的钻井船动力定位时域仿真分析流程,完善了深水钻井船动力定位能力的分析手段。