• 제목/요약/키워드: 압력선체

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유한평판 및 T-joint 필렛 용접부에 있어서 3차원 표면균열의 피로 파괴거동에 관한 실험적 연구 (An Experimental Study on Fatigue Fracture Behaviour of Surface Crack in Finite Plates and Fillet Welded T-joint)

  • 한문식;김재동;이호섭
    • 대한조선학회논문집
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    • 제28권2호
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    • pp.275-284
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    • 1991
  • 최근 압력용기, 고압배관, LNG Tank 및 선체등의 구조물 파괴에 대한 안전성을 보증하기 위하여, 구조부재의 표면결함에 대한 균열성장 거동을 파악하는 것이 중요한 과제중에 하나라고 인식되어지고 있다. 본 연구에서는 단일 및 복수표면 결함의 피로균열 성장을 바탕으로 표면에서 관통되기까지의 균열성장 수명의 추정등 실질적이고 일반적인 문제들을 해석할려고 시도하였다. 또한, 복수균열 문제에 적용하기 위하여 복수 언더컷의 합체진전현상을 검토하였으며 단일 언더컷과 복수 언더컷의 전파특성이 유사함을 밝혔다.

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복합추진장치가 포함된 축대칭 물체 주위유동의 수치적 연구 (Numerical Study of the Flow Field Around an Axisymmetric Body with Integrated Propulsors)

  • 안종우;문일성;표상우;서정천
    • 대한조선학회논문집
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    • 제36권4호
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    • pp.1-8
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    • 1999
  • 복합 추진장치가 포함된 경우와 포함되지 않은 경우에 축대칭 물체 주위 유동특성을 조사하기 위한 수치적 연구가 수행되었다. 비압축성 RANS 방정식을 유한체적법으로 해석하는 수치적 방법이 표준 $k-\varepsilon$ 난류모형을 이용하여 수행된다. 선체와 추진기의 상호작용은 패널법에 의하여 계산된 유기속도를 프로펠러 면에 분포하여 경계조건으로 처리하는 방법을 사용하였다. 수치적 결과로부터 얻어진 표면압력분포와 유속분포는 시험 결과와 비교된다. 본 연구에서 얻어진 수치계산 프로그램은 복합추진장치의 설계에 이용될 수 있다고 생각된다.

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유체력을 고려한 3차원 수중압력선체의 진동특성에 관한 연구 (A Study on the Vibration Characteristics of 3-Dimension Submerged Vehicle in Consideration of Fluid-Structure Interaction)

  • 손충렬;김경수;변효인
    • 한국해양공학회지
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    • 제15권1호
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    • pp.19-25
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    • 2001
  • Unlike structures in the air, the vibration analysis of a submerged or floating structure such as offshore structures or ships is possible only when the fluid-structure interaction is understood, as the whole or part of the structure is in contact with water. This paper introduces two methods to find natural frequency in consideration of fluid-structure interaction, direct coupled vibration analysis and fluid-structure modal coupled vibration analysis. The purpose of this study is to analyze the vibration characteristic of a submerged vehicle to obtain the anti-vibration design data, which could be used in the preliminary design stage. The underwater pressure hull of submerged vehicle is used as the model of this study. The F.E.M. model is meshed by shell and beam elements. Also, considering the inner hull weight, the mass element is distributed in the direction of hull length. Numerical calculations are accomplished by using the commercial B.E.M. code. The characteristics of natural frequency, mode shape and frequency-displacement response are analyzed.

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복합재 반자율 무인잠수정(SAUV)의 내압선체 설계 및 구조해석 (A Pressure Vessel Design and Structural Analysis of a Semi-Autonomous Underwater Vehicle(SAUV))

  • 정태환;이종무;홍석원;안진우;김태욱;김진봉
    • 한국해양공학회:학술대회논문집
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    • 한국해양공학회 2002년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.34-39
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    • 2002
  • A Semi-Autonomous Underwater Vehicle (SAUV) capable of simple work at sea bed is under development in KRISO-KORDI. A pressure vessel of SAUV which is composed of FRP was manufactured to load electronic equipments. The objective of this paper is to verify the safety of the pressure vessel through conducting the structural analysis and test in pressure tank. Strain and stress under unit load were obtained by using ANSYS in the linear structural analysis. And local buckling analysis was performed with NASTRAN for the middle cylindrical hull. For the pressure test, strains were measured at three point. We found that the results by linear structural analysis and experiment are coincide well at the points where buckling does not occur. Maximum depth was estimated to be 250m by the local buckling analysis.

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심해 자율 무인잠수정(AUV)의 내압선체 설계 최적화 (Design optimization of pressure vessel of Small Autonomous Underwater Vehicle)

  • 정태환;노인식;이판묵;이종무;임용곤
    • 한국해양공학회:학술대회논문집
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    • 한국해양공학회 2003년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.43-47
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    • 2003
  • This paper presents the optimum design of cylindrical shell under external pressure loading. Two kinds of material, AI7075-T6, Ti-6AI-4V, are considered. For each material, the design variable is a thickness of the unstiffened parallel middle body shell, and the state variable, constraint, is hoop stress and the object function is total weight of the cylindrical shell. Optimization is performed by conventional FE Program, ANSYS. In addition, buckling analysis is performed for the middle body of the cylindrical shell. Finally, we calculates the payload of the cylindrical shell to keep neutral buoyancy with optimized thickness in deep-sea applications.

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복합재 반자율 무인잠수정(SAUV)의 내압선체 설계, 구조해석 및 내압시험 결과에 관한 검토 (A Study on the Results of the Pressure Vessel Design, Structural Analysis, and Pressure Test of the Semi-Autonomous Underwater Vehicle (SAUV))

  • 정태환;이종무;홍석원;김진봉;안진우
    • 한국해양공학회지
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    • 제18권4호
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    • pp.52-58
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    • 2004
  • A Semi-Autonomous Underwater Vehicle (SAUV), capable of simple work on the seabed, is under development in KRISO-KORDI. This SAUV pressure vessel is composed of fiberglass reinforced plastic (FRP), and is also manufactured to carry electronic equipment. The objective of this paper is to describe the safety check for the pressure vessel. This is achieved fly conducting structural analysis and testing in a pressure tank. Strain and stress test results, under unit load, are obtained fly using ANSYS in linear structural analysis. Local buckling analysis are performed with NASTRAN at the middle oj the cylindrical hull. The first test, using linear structural analysis, is unsuccessful, as buckling occurred. During the second test, linear structural analysis, combined with local buckling analysis, is conducted. There is no buckling up to 250 m when both ANSYS and NASTRAN are used.

유한체적법을 이용한 상선주위의 난류유동 계산에 관한 연구 (Development of Computational Methods for Viscous Flow around a Commercial Ship Using Finite-Volume Methods)

  • 김우전;김도현;반석호
    • 대한조선학회논문집
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    • 제37권4호
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    • pp.19-30
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    • 2000
  • 선수와 선미에 벌브를 가진 현대적인 상선 주위의 난류유동을 해석하기 위해 유한체적법을 이용한 RANS 방정식의 해법이 개발되었다. 복잡한 선수미의 격자계 생성을 위해 다중블록 선체표면 격자계 생성 기법이 도입되었고, 타원형 미분 방정식의 해를 이용하여 O-H 형태의 공간 격자계생성 기법이 이용되었다. 지배방정식의 대류항과 확산항은 각각 QUICK과 중앙차분법을 이용하여 근사되었고, 속도-압력 연성을 위해 SIMPLEC법이 채택되었다. 개발된 방법은 KRISO 3600TEU 컨테이너선에 적용하여 유선가시화 실험 및 반류계측 결과와 비교하였다. 계산 결과는 선수와 선미에 벌브를 가진 현대적인 선형 주위의 유동 해석을 위해서도 이러한 수치계산 방법이 적용될 수 있음을 보여주고 있다.

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와류생성기에 의한 선체반류 및 프로펠러 캐비테이션 특성 연구 (Study of Ship Wake Characteristics and the Propeller Cavitation by a Vortex Generator)

  • 설한신;안종우;김건도;박영하;김성표;김기섭
    • 대한조선학회논문집
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    • 제58권1호
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    • pp.10-16
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    • 2021
  • This paper systematically investigates and correlates pressure fluctuation and nominal wake characteristics according to the angle of the vortex generators by introducing the angle adjustment method of the Vortex Generator (VG). The vortex generators are installed at the port and starboard of a model ship. The vortex generator performance test is executed on a model ship installed in the Large Cavitation Tunnel (LCT) and the angle of VG is freely controlled by a servo motor. The systematic test results for the vortex generator show that the well-designed VG is an effective appendage for reducing the pressure fluctuation level and shows the direction of VG's angular design optimization.

합성곱 신경망 기반 선체 표면 압력 분포의 픽셀 수준 예측 (Pixel level prediction of dynamic pressure distribution on hull surface based on convolutional neural network)

  • 김다연;서정범;이인원
    • 한국가시화정보학회지
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    • 제20권2호
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    • pp.78-85
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    • 2022
  • In these days, the rapid development in prediction technology using artificial intelligent is being applied in a variety of engineering fields. Especially, dimensionality reduction technologies such as autoencoder and convolutional neural network have enabled the classification and regression of high-dimensional data. In particular, pixel level prediction technology enables semantic segmentation (fine-grained classification), or physical value prediction for each pixel such as depth or surface normal estimation. In this study, the pressure distribution of the ship's surface was estimated at the pixel level based on the artificial neural network. First, a potential flow analysis was performed on the hull form data generated by transforming the baseline hull form data to construct 429 datasets for learning. Thereafter, a neural network with a U-shape structure was configured to learn the pressure value at the node position of the pretreated hull form. As a result, for the hull form included in training set, it was confirmed that the neural network can make a good prediction for pressure distribution. But in case of container ship, which is not included and have different characteristics, the network couldn't give a reasonable result.

MMG 모델을 이용한 제한수로를 운항하는 선박의 침로안정성능 추정에 관한 연구 (A Study on Estimation of the Course Keeping Ability of a Ship in Confined Waterways Using the MMG Model)

  • 김현철;김인태;김상현;권수연
    • 한국항해항만학회지
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    • 제43권6호
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    • pp.369-376
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    • 2019
  • 선박이 제한수로를 운항할 때에는 기존 심수 및 천수 중을 운항하는 선박의 조종특성과 일반적으로 다르기 때문에 선박의 안전한 항해를 위해 달라지는 선박의 조종특성 추정이 중요하다. 본 연구에서는 제한수로를 운항하는 선박의 조종성능을 추정하기 위해 조종운동 방정식과 가상 구속모형시험 시뮬레이션을 통한 유체력 미계수를 이용하여 조종성능을 추정하였다. 조종 수학 모델 중 선체, 프로펠러, 타를 분리하여 유체력을 모델링하는 방식인 모듈형(modular type) 모델에 제한수로의 영향을 고려하는 항을 추가하여 제한수로 중 조종성능을 추정 연구를 수행하였다. 제한수로 중 선체에 작용하는 유체력 미계수를 도출하기 위하여 상용 CFD 프로그램을 이용한 가상 구속모형시험 시뮬레이션을 수행하였다. 최종적으로 제한수로 중 직진 시뮬레이션과 Zig-zag 시뮬레이션을 수행하여 제한수로의 영향이 고려된 조종 시뮬레이션을 수행하였다. 특히 선박의 침로 안정성능을 평가하기 위해 Zig-zag 시험을 수행하는데, 측벽으로 인한 선박 주위의 비대칭 유동이 좌현과 우현에 압력차이를 발생시켜 선박의 궤적에 큰 영향을 미침을 확인하였다.