KK型节点是海上风电安装平台桁架式桩腿的主要节点之一，其疲劳寿命关乎整个平台安全。为研究表面裂纹对KK型节点疲劳寿命的影响，基于有限元软件Abaqus的扩展有限元方法（XFEM），对3种不同裂纹初始位置KK型节点的裂纹扩展过程进行数值模拟，分别得到了裂纹扩展总长度、单边裂纹长度、深度与循环次数之间的关系曲线，以及裂纹扩展路径。计算结果表明，初始裂纹在斜撑位置时，KK型节点的疲劳寿命最短；处于弦管相贯线附近的初始裂纹，其扩展路径为先沿着相贯线扩展，随后局部应力大的裂纹一端扩展至相贯线处，应力小的裂纹一端渐渐偏离相贯线；处于弦管位置的初始裂纹则在初始裂纹平面内扩展。
The KK-type node is one of the main nodes of the truss pile leg of installation platform for the offshore wind turbine, and its fatigue life is related to the safety of the whole platform. In order to study the influence of surface cracks to fatigue life of KK-type nodes, based on the extended finite element method (XFEM) of ABAQUS software, the crack propagation process of KK-type nodes with three different crack initial positions is numerically simulated, and the relationship curves about the total length of crack propagation, one side of crack length, the depth with the number of cycles as well as the crack propagation path are obtained respectively. The results show that the fatigue life of the KK-type node with initial crack at the diagonal brace position is the shortest; the initial crack near the coherent line of the chord tube grows along the coherent line first, and then the crack end with high local stress grows to the coherent line, while the crack end with low stress gradually deviates from the coherent line; the initial crack at the position of the chord tube away from brace grows in the initial crack plane.
2025,47(17): 158-162 收稿日期：2024-9-2
DOI：10.3404/j.issn.1672-7649.2025.17.025
分类号：U661.42
基金项目：国家自然科学基金面上项目（52171312）；2023江苏省工业和信息产业转型升级项目（苏财工贸〔2023〕60号）；水路交通控制全国重点实验室开放课题资助项目（QZ2022-Y012）
作者简介：郑新招(1999-),女,硕士研究生,研究方向为船舶与海洋工程结构性能
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