一种具有分形特征的海上漂浮式平台海底系泊固定装置制造方法及图纸

根据本发明专利技术所涉及的具有分形特征的海上漂浮式平台海底系泊固定装置，包括固定在海底的锚固定部以及用于连接平台与锚固定部的系泊部，其中，锚固定部为具有复数层的分形树结构，该分形树的树干的顶端具有复数个树形结构分叉，相邻的呈父子关系的树形结构分叉具有几何形状上的自相似迭代关系。本发明专利技术所提供的具有分形特征的海上漂浮式平台海底系泊固定装置将基于分形理论构造的分形树结构应用在漂浮式风力机的海底固定锚装置上，本发明专利技术的固定锚多层树枝结构增加了固定锚与海底接触面积使得其固定效果更好，同时采用分形树结构的固定锚不仅可以承受垂直方向的拉力，也可以承受水平方向的拉力。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种系泊固定装置，具体涉及一种海上漂浮式平台海底系泊固定装置。
技术介绍
随着风力机有着从陆上到海上、从小型到大型、从固定式到漂浮式发展趋势，海上漂浮式风力机受到许多研究人员的关注。海上漂浮式风力机主要包括风涡轮机、塔架、浮式装置、锚系泊系统。海上风力机的浮式装置为漂浮式平台，漂浮式平台的主要结构形式包括：张力腿式、半潜式以及单柱式。稳定风力机漂浮式平台的方法有：压载式、锚系泊线式以及浮力式。由于海上漂浮式风力机受到风流、海水波流载荷的综合作用，使得漂浮式平台的稳定性成为许多研究者的研究重心。目前，海上风力机漂浮式平台通常都采用锚系泊线来增加平台的稳定性。漂浮式平台工作环境表明其系泊及海底固定锚承受垂直方向和水平方向的作用力。对于海上风力机系泊海底固定装置的解决方案有专利技术专利《一种由单桩、筒形基础和锚索组成的海上风力机电基础》，但该方法中要求单桩有很大的打桩深度且承受垂直方向的作用力不易过大，不能满足大型海上风力机发展的需要。
技术实现思路
本专利技术是为了解决上述垂直方向的作用力不能承受过大的问题而进行的，目的在于提供一种具有分形特征的海上漂浮式平台海底系泊固定装置。本专利技术提供了一种具有分形特征的海上漂浮式平台海底系泊固定装置，具有这样的特征，包括锚固定部，固定在海底；以及系泊部，用于连接平台与锚固定部；其中，锚固定部为具有复数层的分形树结构，该分形树的树枝的顶端具有复数个树形结构分叉，相邻的呈父子关系的树形结构分叉具有几何形状上的自相似迭代关系，系泊部包括复数个连接平台与固定部的连接件。在本专利技术提供的具有分形特征的海上漂浮式平台海底系泊固定装置中，还可以具有这样的特征：其中，树枝形状为柱状。另外，在本专利技术提供的具有分形特征的海上漂浮式平台海底系泊固定装置中，还可以具有这样的特征：其中，复数层树形结构分叉的最外端的树枝的前端设置为锥形。另外，在本专利技术提供的具有分形特征的海上漂浮式平台海底系泊固定装置中，还可以具有这样的特征：其中，最外端的树枝的表面设置有凹坑和凸起，用于增加与海底的接触面积。另外，在本专利技术提供的具有分形特征的海上漂浮式平台海底系泊固定装置中，还可以具有这样的特征：其中，锚固定部为四层树形结构分叉，第一层树枝的数量为一根，第二层树枝的数量为四根，第三层树枝的数量为十六根，第四层树枝的数量为六十四根。另外，在本专利技术提供的具有分形特征的海上漂浮式平台海底系泊固定装置中，还可以具有这样的特征：其中，采用混凝土将第一层、第二层、第三层树枝包裹后制成混凝土圆柱。另外，在本专利技术提供的具有分形特征的海上漂浮式平台海底系泊固定装置中，还可以具有这样的特征：其中，连接件为钢丝绳、线缆、铁链中的任意一种。专利技术的作用与效果根据本专利技术所涉及的具有分形特征的海上漂浮式平台海底系泊固定装置，包括固定在海底的锚固定部以及用于连接平台与锚固定部的系泊部，其中，锚固定部为具有复数层的分形树结构，该分形树的树枝的顶端具有复数个树形结构分叉，相邻的呈父子关系的树形结构分叉具有几何形状上的自相似迭代关系。本专利技术所提供的具有分形特征的海上漂浮式平台海底系泊固定装置将基于分形理论构造的分形树结构应用在漂浮式风力机的海底固定锚装置上，本专利技术的固定锚多层树枝结构增加了固定锚与海底接触面积使得其固定效果更好，同时采用分形树结构的固定锚不仅可以承受垂直方向的拉力，也可以承受水平方向的拉力。附图说明图1为海上风力机漂浮式平台系泊固定示意图；图2是本专利技术的实施例中系泊固定装置示意图；图3是本专利技术的实施例中分形树结构固定锚的三维立体照片；以及图4是本专利技术的实施例中分形树结构固定锚立体示意照片。具体实施方式为了使本专利技术实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，以下实施例结合附图对本专利技术具有分形特征的海上漂浮式平台海底系泊固定装置作具体阐述。图1为海上风力机漂浮式平台系泊固定示意图。如图1所示，海上风力机漂浮式平台通过系泊装置与海底的锚连接而被固定。图2是本专利技术的实施例中系泊固定装置示意图。如图2所示，具有分形特征的海上漂浮式平台海底系泊固定装置100包括锚固定部10和系泊部20。图3是本专利技术的实施例中分形树结构固定锚的三维立体照片。如图3所示，锚固定部10为具有复数层的分形树结构，该分形树的树枝的顶端具有复数个树形结构分叉，相邻的呈父子关系的树形结构分叉具有几何形状上的自相似迭代关系。本实施例中锚固定部10为四层树形结构分叉，第一层树枝的数量为一根，第二层树枝的数量为四根，第三层树枝的数量为十六根，第四层树枝的数量为六十四根。树枝形状为柱状。第四层的树枝的表面设置有凹坑和凸起，用于增加与海底土壤的接触面积，增加了树枝和土壤的摩擦力且增加了锚固定部10水平方向的受力强度，第四层树枝的前端设置为锥形，便于锚固定部10插入海底土壤。图4是本专利技术的实施例中分形树结构固定锚立体示意照片。如图4所示，本实施例中锚固定部10采用混凝土将第一层、第二层、第三层树枝包裹后制成混凝土圆柱A，用于增加锚固定部10垂向方向的受力强度。系泊部20包括复数个连接平台与固定部的连接件。其中，连接件为钢丝绳、线缆、铁链中的任意一种。本实施例中连接件为钢丝绳，数量为3根。实施例的作用与效果本实施例所提供的的具有分形特征的海上漂浮式平台海底系泊固定装置将基于分形理论构造的分形树结构应用在漂浮式风力机的海底固定锚装置上，本专利技术的固定锚多树枝结构增加了固定锚与海底接触面积使得其固定效果更好，同时采用分形树结构的固定锚不仅可以承受垂直方向的拉力，也可以承受水平方向的拉力。另外，第四层树枝的前端设置为锥形，便于锚固定部插入海底土壤。进一步地，第四层树枝树枝的表面设置有凹坑和凸起，用于增加与海底土壤的接触面积，不仅增加了树枝和土壤的摩擦力且增加了锚固定部水平方向的受力强度。更进一步地，采用混凝土将第一层、第二层、第三层树枝包裹后制成混凝土圆柱，增加了锚固定部垂向方向的受力强度。上述实施方式为本专利技术的优选案例，并不用来限制本专利技术的保护范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具有分形特征的海上漂浮式平台海底系泊固定装置，其特征在于，包括：锚固定部，固定在海底；以及系泊部，用于连接所述平台与所述锚固定部，其中，所述锚固定部为具有复数层的分形树结构，该分形树的树枝的顶端具有复数个树形结构分叉，相邻的呈父子关系的所述树形结构分叉具有几何形状上的自相似迭代关系，所述系泊部包括复数个连接所述平台与所述固定部的连接件。

【技术特征摘要】
1.一种具有分形特征的海上漂浮式平台海底系泊固定装置，其特征在于，包括：锚固定部，固定在海底；以及系泊部，用于连接所述平台与所述锚固定部，其中，所述锚固定部为具有复数层的分形树结构，该分形树的树枝的顶端具有复数个树形结构分叉，相邻的呈父子关系的所述树形结构分叉具有几何形状上的自相似迭代关系，所述系泊部包括复数个连接所述平台与所述固定部的连接件。2.根据权利要求1所述的具有分形特征的海上漂浮式平台海底系泊固定装置，其特征在于：其中，所述树枝形状为柱状。3.根据权利要求2所述的具有分形特征的海上漂浮式平台海底系泊固定装置，其特征在于：其中，所述复数层树形结构分叉的最外端的所述树枝的前端设置为锥形。4.根据权利要求3所述的具有分形...

【专利技术属性】
技术研发人员：丁勤卫，李春，余万，郝文星，周红杰，王东华，杨阳，朱海天，
申请(专利权)人：上海理工大学，
类型：发明
国别省市：上海;31