항만내 계류선박의 수평운동 해석

On the Surge Motion of a Ship in Rectangular Harbor

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.

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.