脐带缆作为水下生产系统的通信和供能管线,是深海油气资源开发装备中不可或缺的一环。双层铠装脐带缆是常用的脐带缆类型,多种构件螺旋缠绕的结构形式使得其具备优良的力学性能。但这种缠绕结构也让它在面对拉伸、弯曲、扭转及其组合工况时,内部构件间出现复杂的接触行为,并呈现出明显的非线性特征,导致对其进行力学性能分析十分困难。目前,脐带缆的研究分析理论模型均需要引入大量的线性化假设,数值模拟计算也较少考虑到层间的接触、摩擦和滑移等因素。因此,本文应用ABAQUS有限元软件,引入非线性,建立了基于准静态法分析的双层铠装脐带缆三维实体模型。通过与经典文献和实验数据对比,验证了该模型的合理性和有效性。由于脐带缆在实际工程应用中,承受的往往不只是单一载荷,所以对组合工况下的双层铠装脐带缆力学行为进行了研究,分析其耦合响应和滞回曲线特征。在此基础上,调整填充形式、外压大小以及铠装层结构形式,以研究它们对双层铠装脐带缆力学性能的影响,并从能量耗散的角度出发,对相应的非线性滞回特征进行敏感性分析。为了分析双层铠装脐带缆的疲劳性能,基于OrcaFlex软件建立了它与某FPSO的耦合模型,分别计算该模型在一年一遇、十年一遇和百年一遇三种经典海况下的动力响应,研究最大轴向张力和最小弯曲半径的变化规律,及其发生的具体位置。最后,基于规则波法对双层铠装脐带缆的疲劳寿命进行了计算。结果表明,基于ABAQUS准静态分析方法,可以有效模拟双层铠装脐带缆的迟滞特征和非线性力学响应。因为螺旋铠装层的存在,拉伸载荷会使得双层铠装脐带缆发生径向收缩;并且,拉伸载荷对双层铠装脐带缆的弯曲性能影响显著。此外,填充、外压和铠装层结构形式都会对双层铠装脐带缆的力学性能造成一定的影响。根据动力分析和规则波法,可以有效计算双层铠装脐带缆的疲劳寿命。