深海动态脐带缆是水下生产系统的关键设备,被誉为深海油气开发的“神经生命线”,动态脐带缆在波浪直接作用及浮体耦合运动作用下受到交变载荷而产生疲劳,因此对动态脐带缆疲劳设计至关重要。由于脐带缆内部螺旋构件间存在大量接触与摩擦作用,确定精确的内部结构的局部应力是深海动态脐带缆疲劳设计的前提。因此,本文重点建立脐带缆内部螺旋结构的局部应力理论解析方法,发展深海动态脐带缆疲劳分析方法。根据脐带缆内部螺旋结构的空间几何关系,基于Love曲杆微分平衡方程,考虑脐带缆内部构件间的接触和摩擦,建立脐带缆内部螺旋结构受力平衡方程。基于螺旋结构受力平衡方程和本构关系,推导脐带缆内部构件之间的法向接触力和摩擦力的表达式,建立局部应力理论解析方法。以我国自主研发的某双层铠装脐带缆为例,应用ABAQUS软件建立其三维有限元模型,进行局部分析数值模拟,计算脐带缆内部铠装钢丝间的最大法向接触力。与本文建立的局部应力解析方法得到的接触力进行对比,验证理论解析方法的有效性。基于某深海动态脐带缆整体响应分析得到的两个关键点的张力和曲率的时程曲线,应用本文建立的局部应力理论解析方法,分析其铠装钢丝的应力范围,进而计算其疲劳寿命,并与工程现有疲劳分析方法的结果进行对比。以动态脐带缆的悬挂点处的疲劳为例,研究内部构件的螺旋角对动态脐带缆疲劳寿命的影响。