On the Surge Motion of a Ship in Rectangular Harbor

항만내 계류선박의 수평운동 해석

Herein the surge-heave-pitch motion of a ship has been analyzed within the framework of linear potential theory. The ship is assumed slender weakly moored along the centerline of a rectangular harbor with constant depth and straight coastline. The method of matched asymptotic expansion is us-ed to obtain the leading-order solution. The ship and harbor responses to incident long waves can be re-presented in terms of Green's function, which is the solution of the Helmholtz equation satisfying necessary boundary conditions. Numerical results clearly indicate the importance of the surge motion.

본 논문에서는 선형포텐셜 이론을 이용하여 항만에 계류된 선박의 운동해석을 수행하였다. 해양에서 입사되는 장파의 진동수와 항만의 고유진동수가 일치될 때 항만공진이 발생하며, 항만공진은 선박의 운동을 크게 야기시킨다. 해석 방법으로는 정합점근전개법 (Matched Asymptotic Expansion)을 사용하였다. 이 방법을 적용하기 위하여 선박은 세장선으로 가정하였고, 항만입구의 폭이 좁은 직사각형 항만을 계산 모델로 삼았다. 대칭운동(Surge, Heave, Pitch)에 대하여 수치계산을 수행한 결과 항만내의 위치에 따라 야기되는 선박운동모드가 크게 차이남을 밝혔다.