在海洋油气勘探由浅水走向深水及超深水的进程中,作为水下生产系统重要组成部分的脐带缆也在不断更新换代,从而为水下油气生产提供可靠的液压传输、信号控制、电力输送等保障。对于深水强电复合脐带缆而言,电力信号在传输过程中部分电能以热量的形式与外界交换,使脐带缆截面温度升高,高温一方面会影响电能传输效率,另一方面会影响到材料的力学性能,从而影响脐带缆整体的力学响应。脐带缆在位运行阶段涉及的多物理场相互耦合,多物理过程相互作用,这将可能导致物体的基本力学性能发生改变。复杂严苛的深水环境对脐带缆提出更高的力学性能要求。本文针对空气中敷设的三芯电力电缆,利用IEC标准中的等效热路法、ABAQUS电热耦合法及COMSOL Multiphysics电磁热耦合法分析计算了线芯温度达到绝缘层耐受温度时的载流量,通过对比分析电缆生产厂商提供的参数验证了有限元模型的有效性,并通过相关实验数据对比分析了不同载流量下线芯的温度,结果表明基于COMSOL Multiphysics电磁热耦合法得到的有限元结果更准确。因此采用该方法分析计算了强电复合脐带缆的温度场分布,得到了脐带缆线芯温度达到90℃时的有效载流量。接着本文介绍了脐带缆拉伸、弯曲及扭转刚度的常用理论分析模型,通过建立脐带缆三维有限元数值模型,得到了考虑和不考虑电-热-力多场耦合作用下脐带缆的拉伸、弯曲、及扭转刚度,并与常用理论模型结果进行对比,结果表明,考虑多场耦合作用下脐带缆的刚度指标均有不同幅度的降低,其中,拉伸、弯曲及扭转刚度分别降低了88.0%、35.2%和57.9%。本文最后利用Orca Flex软件建立了脐带缆整体有限元模型,得到了脐带缆静力分析和动力响应结果,结果表明,脐带缆在考虑多场耦合作用下的初始线形,静/动态有效张力分布和弯曲曲率分布均发生一定的变化。