• 제목/요약/키워드: 선수충격

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EDISON CFD를 이용한 2차원 선박단면 형상의 입수 충격에 대한 연구

  • 장동진;최영민
    • EDISON SW 활용 경진대회 논문집
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    • 제5회(2016년)
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    • pp.560-565
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    • 2016
  • 최근 대형 컨테이너선의 개발이 지속적으로 이루어짐에 따라 슬래밍에 의한 선수 및 선미의 구조안정성 문제가 대두되고 있지만 설계 단계에서 슬래밍에 대해 고려하기에는 현상의 복잡성으로 인해 어려움이 많았다. 이를 위해 KRISO에서 시행된 WILS JIP의 선수 단면 형상 및 선미 단면인 쐐기 형상으로 격자를 생성하여 EDISON CFD 다상유동 해석자를 통해 수치해석을 시도하였다. 기존 방식과 달리 계산 시간 절감을 위하여 격자 변형 기법을 적용하지 않고 모형 시험결과를 기반으로 한 유입류 조건을 설정하여 입수 충격 문제를 해석해보았다. 그 결과, 선미 형상의 경우 선행연구와 유사하게 실험 결과에 근접한 유체 충격력을 정량적으로 얻어낼 수 있었다. 선수 형상의 경우에서는 구상 선수로 인해 파생되는 센서 위치별 충격력의 변화를 확인할 수 있었으며, 실제 유동에 가까운 유동 형상과 슬래밍에 의한 충격력을 개략적으로 구할 수 있었다.

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선수 구조부 구조해석 시스템 개발(2) - 파랑충격하중 면적의 추정 - (Development of Structural Analysis System of Bow Flare Structure(2) - Prediction of Wave Impact Load Area -)

  • 이상갑;박종우
    • 대한조선학회논문집
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    • 제36권4호
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    • pp.87-94
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    • 1999
  • 선수 구조부의 파랑충격현상은 대단히 복잡한 현상을 나타내고 있고 정확하게 규명하기 어렵기 때문에 아직 경험적인 설계에 의존하고 있다. 파랑충격하중에 의한 선수 구조부의 손상은 주로 충격압력역적과 파랑충격하중의 면적에 의하여 크게 영향을 받는다. 본 연구에서는 두 번째 단계로서 파랑충격하중에 대한 선수 구조부 강도의 추정을 위하여 효율적인 부재치수의 결정 프로그램을 개발하고, 파랑충격하중의 면적을 추정하고자 한다. 동적 비선형 범용 프로그램 LS/DYNA3D를 이용하여 DWT 300,000급 VLCC의 선수 구조부를 이상화된 패널구조 모델의 중앙부에서의 최대 손상변형을 비교하여 추정하고자 한다. 이것은 다음 단계의 선수 구조부의 동적 구조해석의 검증에 사용될 것이다. 본 연구에서는 극치 6.5MPa, 후부높이 1.0MPa, 그리고 지속시간 5.0msec인 파랑충격압력 곡선 하에서, 강성이 작은 보강재로 보강된 경우 파랑충격하중의 면적은 $1.5s{\times}1.5s$ 보강재 간격(s), 강성이 큰 스트링거로 보강된 경우는 $2.5s{\times}2.5s$로 추정하였다.

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선수 구조부 구조해석 시스템 개발(3) - 동적 구조해석 - (Development of Structural Analysis System of Bow Flare Structure(3) - Dynamic Structural Analysis -)

  • 이상갑;박중규
    • 대한조선학회논문집
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    • 제37권1호
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    • pp.99-110
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    • 2000
  • 파랑충격하중에 의한 선수 구조부의 손상은 주로 충격압력역적과 파랑충격하중이 가한 면적에 의하여 크게 영향을 받는다. 본 연구에서는 세 번째 단계로서 LS/DYNA3D를 이용하여 파랑충격하중에 대한 DWT 300,000급 VLCC의 선수 구조부의 동적 구조해석을 수행하여 검증을 하고자 한다. 극치 6.5MPa, 후부높이 1.0MPa, 지속시간 5.0msec인 파랑충격압력 곡선을 강성이 작은 보강재로 보강된 선수 구조부에는 면적 $1.5s{\times}1.5s$, 대체로 강성이 큰 스트링거 등의 부재로 보강된 경우는 면적 $2.5s{\times}2.5s$에 가한다. 이상의 동적 구조해석을 통하여 넓은 간격의 보강재가 부착된 선수 구조부에는 외판과 보강재에 큰 손상변형이 발생한 것 이외는 고려 중인 유조선의 선수 구조부는 본 연구의 파랑충격하중에 대하여 충분한 강도를 지닌다고 사료된다.

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선수파 및 사파조건에서 컨테이너선의 선수 플레어 슬래밍 하중 추정에 관한 수치적 연구 (Numerical Study on Prediction of Flare Slamming Load on Container Ship under Head Sea and Oblique Sea Conditions)

  • 서대원;오정근
    • 해양환경안전학회지
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    • 제25권4호
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    • pp.489-497
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    • 2019
  • 거친 해상 조건에서 운항하는 선박은 파도와의 상대운동으로 인해 슬래밍 하중에 노출된다. 특히 선수가 자유수면으로 입수하는 과정에서 선체부는 일시적으로 큰 슬래밍 충격하중을 받게된다. 일반적으로 대형 컨테이너선박의 경우, 큰 플레어를 가지는 특징이 있으며, 이로 인해 플레어 슬래밍 충격하중으로 인한 구조적 손상이 발생할 수 있다. 본 연구에서는 슬래밍 수치시뮬레이션을 위해 먼저 신뢰할 만한 실험결과와의 비교검증을 수행하였으며, 선수 및 사파에서 선수플레어 슬래밍 하중을 추정하였다. 그 결과 슬래밍 하중이 발생되는 위치는 0.975st이며, 최대 충격 하중은 선수파 조건에서 약 475kPa임을 확인하였다.

선수 구조부 구조해석 시스템 개발(1) - 파랑충격하중 특성의 추정 - (Development of Structural Analysis System of Bow Flare Structure(1) - Prediction of Wave Impact Load Characteristics -)

  • 이상갑;김만수
    • 대한조선학회논문집
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    • 제36권4호
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    • pp.77-86
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    • 1999
  • 대체로 황천 운행 시 선체와 파도의 상대적인 운동에 의하여 발생하는 파랑충격하중을 고려하여 선수 구조부를 설계하고 있다. 선수 구조부의 파랑충격현상은 대단히 복잡한 현상을 나타내고 있고 정확하게 규명하기 어렵기 때문에 경험적인 설계에 의존하고 있다. 본 연구에서는 첫 단계로서 동적 비선형 범용 프로그램 LS/DYNA3D를 이용하여 선수 구조부의 손상 자료로부터 역으로 파랑충격하중을 추정하고, 파랑충격압력 곡선의 극치, 지속시간, 후부높이, 극치발생시간 등과 같은 특징에 대한 파라메트 연구를 수행하고자 한다. 본 연구를 통하여 파랑충격하중에 대한 구조물의 동적 거동은 주로 충격압력역적에 의하여 영향을 받고, 또한 구조물에 최대 변형이 발생하기 이전에 가하여진 충격압력역적이 거동에 매우 큰 영향을 미친다는 것을 알 수 있었다.

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엘리트 빙상 선수들의 외발점프 훈련 시 키네시오 테이핑요법이 하지관절 안정성에 미치는 영향 (Effects of lower extremity stability by kinesio taping method in elite speed skating athletes' one-leg jumping)

  • 이영석;곽창수;이충일;김태규
    • 디지털융복합연구
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    • 제13권8호
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    • pp.495-502
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    • 2015
  • 본 연구는 빙상 선수를 대상으로 외발점프 훈련 시 하지관절 운동역학 변인의 차이를 분석함으로써 무릎테이핑의 효과를 알아보고자 하였다. 연구결과 다음과 같은 결론을 얻었다. 점프높이는 테이핑 후 높은 것으로 나타났지만 테이핑에 따른 차이는 없는 것으로 나타났다. 상승 시 좌 우, 전 후 최대충격력은 테이핑 후 감소되는 것으로 나타났고, 수직 최대충격력은 테이핑 후 증가된 것으로 나타났다. 착지에서 테이핑 후의 좌우 최대충격력은 감소되었으나 전 후, 수직 최대 충격력은 증가된 것으로 나타났다. 상승과 하강 시 테이핑 후 충격량의 감소가 크게 나타났다. 상승 시 테이핑 후 무릎관절의 신전, 외번모멘트에서 감소가 나타났다. 착지에서 테이핑 후 무릎관절의 굴곡모멘트는 감소했지만 내번모멘트는 테이핑 후 증가된 것으로 나타났다. 무릎테이핑이 선수들의 부상예방과 운동수행능력에 도움을 줄 수 있을 것으로 판단되며 스포츠의학과의 융복합연구가 필요할 것으로 판단된다.

유한요소해석을 이용한 강선요트의 국부강도 평가 (Estimation about Local Strength using FE-Analysis for Steel Yacht)

  • 박주신;고재용
    • 해양환경안전학회지
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    • 제11권2호
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    • pp.77-82
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    • 2005
  • 지금까지 국내에서 제작된 요트는 선체의 재질이 FRP로 제작되어 왔으나 FRP는 환경오염 및 해양안전에 관한 법규 규제가 강화되고 있는 국제사회의 인식에 따라 중소형 조선소를 중심으로 강철 재료나 알루미늄 재료들 사용한 선박건조로 변화하고 있는 실정이다. 강선요트의 구조상 강선재료를 주로 사용함으로서 여러 가지 강도적인 측면에 대한 검토가 필요하지만, 소형선박이므로 종강도, 횡강도 부분은 규정에서의 허용 응력치에 안전율(Safe Factor)만을 주어서 설계를 하여도 충분히 안정된 구조를 이를 수가 있다. 그러나, 소형선박에서 가장 문제시되는 것은 국부강도(Local Strength)의 평가이다. 본 구조해석에서는 선수에 작용하는 슬래밍 동작하중 및 선수충격에 의한 선수부의 손상 여부와 선수부의 국부강도 만족 여부를 확인하고, 기관받침(Engine bed) 부분에서의 중량하중과 횡파하중에 대한 검토를 수행하였다.

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강선요트의 국부강도 구조해석에 관한 연구 (A Study on the Local Strength Structural Analysis for Steel Yacht)

  • 박주신;고재용;이준교;배동균
    • 해양환경안전학회:학술대회논문집
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    • 해양환경안전학회 2005년도 춘계학술발표회
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    • pp.155-159
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    • 2005
  • 지금까지 국내에서 제작된 요트는 선체의 재질이 FRP로 제작되어 왔으나 FRP는 환경오염 및 해양안전에 관한 법규 규제가 강화되고 있는 현 시점에서는 장래성이 불투명하고 변형 및 파손위험이 높을 뿐만 아니라 선체 제작시 외국의 고가(高價) 목형을 수입해야하는 단점을 안고 있다. 그러나 요트의 선체를 STEEL로 제작함으로써 이러한 문제들을 해결할 수 있다. 강선요트의 구조상 강선재료를 주로 사용함으로서 여러 가지 강도적인 측면에 대한 검토가 필요하며, 소형선박이므로 종강도, 횡강도 부분은 Rule의 허용 응력치에 안전율(Safe Factor)만을 주어서 설계를 하여도 충분히 안정된 구조를 이룰 수가 있다. 그러나, 소형선박에서 가장 문제시 되는 것은 국부강도(Local Strength)의 평가이다. 본 구조해석에서는 선수미에 슬래밍 동적하중과 선수충격에 의한 선수부의 손상 여부와 선수부의 국부강도를 만족 여부를 확인하고, Engine Bed 부분에서의 중량하중과 횡파하중에 대한 검토를 수행하였다.

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