海底电缆关键力学行为与状态监测技术研究综述

李浩林1，彭语嫣1,2，齐乾硕1，张诗逸1，王一帆1，王臻魁1,2（1.浙江大学 海洋学院；2．浙江大学 海南研究院）

摘要：[目的] 为探究复杂海洋环境下海底电缆的力学机理、失效模式及状态监测方法，提升其长期运行的安全性与可靠性，[方法] 从海底电缆多物理场耦合机理、疲劳寿命分析及分布式光纤监测技术等3个方面系统梳理了海底电缆的研究进展、主要方法、关键挑战与未来方向。[结果] 结果表明：多物理场分析受到多层螺旋结构、材料非线性和多场耦合等因素制约，使理论建模和高效计算面临挑战；海底电缆的疲劳损伤呈现跨尺度、机理复杂的特征，现有以经验为主的寿命预测仍存在不确定性；分布式光纤监测对内部结构真实状态的反演能力有限，难以全面识别潜在失效模式。上述问题是限制海底电缆设计、寿命预测和状态监测精度的关键技术难点，未来需在高效耦合建模、疲劳计算优化与状态精准反演等方面取得突破。[结论] 研究成果可为海底电缆的设计优化、状态评估与智能运维提供理论参考与技术支撑。

关键词：海底电缆；多物理场耦合；疲劳寿命；分布式光纤监测