Determination of the Degree of Nonlinearity in the Response of Offshore Structures Using Higher Order Transfer Functions

고차 전이함수를 이용한 해양구조물 거동의 비선형도 결정

Higher order nonlinear transfer functions are applied to model the nonlinear responses obtained Inn dynamic analysis of single degree of freedom systems (SDOF) subjected to wave and current loadings. The structural systems are subjected to single harmonic, two wave combination and irregular wave loading. Three different sources of nonlinearities are examined for each of the wave loading condition and it is shown that the nonlinear response appear at the resonance frequencies of the SDOF even when virtually no wave energy exists at those resonance frequencies. Higher order nonlinear transfer functions based on Volterra series representation are used to model the nonlinear responses mainly f3r the flexible systems and clearly shows the degrees of nonlinearity either as quadratic or cubic.

파하중과 해류하중을 받는 단일 자유도계를 동적 해석하여 비선형 거동을 나타냄을 보이고 고차의 비선형 전이함수를 포함한 모델을 적용하여 그 비선형 차수를 알아낸다. 먼저 구조물에 단일 정현파, 두 파의 합성파 그리고 불규칙파 하중을 차례로 가하면서 각 하중조건마다 세가지 비선형 요인의 효과를 조사한다. 이로부터 단일 자유도계의 공진주파수에서 파의 에너지는 존재하지 않지만 비선형 요인에 의해 응답 성분이 나타남을 보인다. 다음으로 Volterra 급수에 근거한 고차 전이함수(higher order transfer function)모델을 적용하여 유연한 단일 자유도계의 비선형 거동이 성공적으로 모델화됨을 보이며 또한 비선형성이 2차나 3차로 명백히 나타남을 보인다.