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中国海洋大学学报(自然科学版)2026年第05期:地表位移冲击下复合海底电缆的损伤研究

来源:期刊VIP网 时间:


作者:张涛;王欣;张培蕾;殷常阳;刘赛男;王克涛;

单位:三峡大学电气与新能源学院;三峡大学湖北省输电线路工程技术研究中心;国网烟台供电公司;

摘要:地震活动是影响海底电缆安全运行的重要因素之一。针对地震引起的地表位移冲击海底电缆的损伤分析问题,本文基于ABAQUS软件建立了“海床-海底电缆”三维动态响应模型,探讨了受不同地表冲击速度下海底电缆的变形过程与损伤演化规律。通过数值模拟,揭示了海缆导体和光纤单元的纵向压缩率与缓冲距离的关系,并提出了基于安全阈值的敷设优化方案。结果表明:在地表冲击下,海缆产生了明显的弯曲变形;海底电缆各结构的应力振荡幅度随着时间的增加而减小,最终趋于平稳,因此可以认为土壤介质能减小海底电缆受到的冲击;不同回填土壤的缓冲能力各不相同,其中,玄武岩的缓存能力最强。当采用玄武岩作为回填材料时,且缓冲距离大于2.4 m时,可有效保障海底电缆的正常运行。该研究方法可以为海底电缆损伤分析和维护工作提供理论参考。

关键词:复合海底电缆;;地表位移;;弯曲变形;;应力-应变;;缓冲距离;;纵向压缩率

基金资助:国家电网有限公司基建科研项目(SGSDYTO0JJJS2100597);; 国家自然科学基金项目(51577105)资助~~