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海上风能作为一种清洁的可再生能源,越来越受到世界各国的重视,在水深超过50m时浮式海上风电机组(FOWT)将体现出明显的经济优势。由于其高柔性特点及对环境荷载的高敏感性,陀螺效应对浮式支撑系统的姿态稳定性影响不可忽略。针对FOWT大幅运动特征,本研究建立了基于四元数理论描述的无奇异且适用的系统运动姿态耦合模型,然后开展水池模型试验进行了验证,揭示了环境荷载激励下陀螺效应对浮式支撑系统的运动姿态影响程度,本研究构建的数值模拟方法和模型试验方法针对性强,为FOWT的深入研究提供了有益的借鉴。