光纤复合海底电缆是保障岛屿间、海上工作平台和海上风电场输电和数据通信的重要纽带,对社会经济发展有着重要作用。由于海缆一般敷设于海床上或海底淤泥中,受海底复杂地形、洋流和潮汐冲刷等因素影响,出现磨损、疲劳等现象,影响海缆正常工作。本文以动力学有限元法为理论依据,利用ANSYS有限元分析软件对波浪力作用下海底电缆振动特性进行了建模方法研究,为利用分布式光纤振动传感技术监测海缆工作状态提供理论依据。本文首先根据海底电缆的现场运行环境以及各层结构的材料特性,对海底电缆的结构进行了简化,并利用有限元软件ANSYS中的APDL语言采用由端截面沿螺旋线扫掠的方式建立了绞合层结构。在单芯海底电缆振动有限元建模过程中使用了两种不同的建模方式,一种是采用流固耦合方式建模,即对流体域和固体域分别建模,后通过流固耦合交界面进行力的传递,将流体力载荷施加在海缆固体域上来实现洋流冲刷作用下海底电缆的振动有限元分析,此方式能够直观准确的还原海缆运行环境但存在建模复杂,计算时间长的缺点;另一种是波浪力载荷直接施加方式建模,即选取特定单元类型,利用ANSYS内部计算程序直接将波浪力赋予海缆本体,而无需通过建立额外结构来施加作用力的方式,这种方式一定程度上降低了计算难度及计算时间。除此,本文还利用波浪力直接施加的方法建立了三芯海缆振动模型。通过以上有限元建模和仿真,本文获取了海底电缆在波浪力作用下的整体及各层结构的应力、位移数据以及光单元的加速度数据,通过对数据进行处理,绘制出位置-应力曲线、时间-加速度曲线及幅频曲线,为研究海底电缆波浪力冲刷作用下的振动特性、判断海底电缆的工作状态提供了参考。