케터너리 제류 부유식 방파제 거동의 시간영성 해석

Time Domain Analysis of the Motions of Catenary Moored Floating Breakwater

본 논문에서는 규칙 또는 불규칙파와 정상외력이 3차원적으로 복합되어 있는 외력조건에서 케터너리 계류부체의 6 자유도 운동변위 및 계류장력의 시계열을 계산하기 위한 시간영역해법을 제시하였다. 입사파낭의 무한대 주파수에 대한 부가질량계수, 그리고 파낭감쇠계수와 파낭강제력계수의 주파수에 대한 변화는 특리점분포법을 이용하여 결정하였으며, 이들 계수들을 이용하여 구성되는 시간영역에서의 운동방정식은 Wilson-$ heta$ 기법을 이용하여 해를 구하였다. 시간영역해법의 결과를 정상외력 조건에서 Newton 방법의 해와, 변동외력 조건에서 주파수영역해법의 결과와 각각 비교한 결과 이들이 서로 잘 일치함을 확인하였다. 아울러, 불규칙파 조건에서 일반적인 제원을 갖는 부유식 방파제를 설정하여 본 기법의 적용을 예시하였다.

A numerical technique is presented to calculate the motions of 6 d.o.f and mooring tensions for a catenary moored floating breakwater. The breakwater may be subjected to the 3-D combination of regular or irregular waves and stationary forces. The added mass coefficients at the infinitive frequency of input wave and the variations of damping and exciting force coefficients are calculated using the source distribution method. The coefficients are used to constitute motion equations in time domain which are solved by WiIson-$\theta$ method. The solutions agree quite well with either static displacement determined from Newton method under the stationary force only or 6 d.o.f determined from the frequency domain analysis under regular wave only. An example analysis is also done for a floating breakwater to demonstrate its applicability.