• 제목/요약/키워드: 유탄성

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유탄성 효과를 고려한 완전통계 피로해석 프로그램 개발을 위한 기초 연구 (Fundamental research for the development of full spectral-atigue analysis software to consider hydroelasticity effects)

  • 박준범
    • Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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    • 제39권9호
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    • pp.903-910
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    • 2015
  • 본 연구의 목적은 유탄성 효과를 고려한 완전통계 피로해석 프로그램을 구축하기 위한 기초 연구로 강체 선체운동을 바탕으로 한 완전통계 피로해석 프로그램을 구축하는 것이다. 프로그램의 신뢰성을 확보하기 위해 두 가지 선종에 대해 선급 피로해석 결과와 비교하였고, 결과가 일치함을 알 수 있었다. 향후 유탄성 선체운동 결과를 반영하고 광대역 피로손상 모델을 도입하면 유탄성 효과를 고려한 완전통계 피로해석 프로그램을 개발할 수 있을 것으로 사료된다.

흘수가 폰툰형 초대형 구조물의 유탄성 응답에 미치는 영향 해석 (Draft Effects on Hydroelastic Analysis of Pontoon-type VLFS)

  • 홍사영;최윤락;홍석원
    • 대한조선학회논문집
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    • 제39권4호
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    • pp.32-41
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    • 2002
  • 본 논문에서는 고차경계요소법을 사용하여 폰툰형 초대형 구조물의 유탄성 응답을 해석하였다. 폰툰형 구조물의 설치가 예상되는 천수심 해역에서 유탄성 응답 해석에서 흘수의 영향을 고찰하였다. 초대형 구조물인 경우 실제 해상파의 파장 범위인 단파장 구간일 때 흘수의 영향을 무시한 해석은 구조물의 유탄성 응답과 상대파고를 과소평가 하는 것으로 나타나 폰툰형 구조물에서도 흘수 영향을 고려한 해석이 중요함을 보였다.

부유식 유탄성 보 모델의 수렴성 연구 (Accuracy analysis of a hydroelastic model of a floating beam)

  • 김기태;이필승;박광춘
    • 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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    • 한국전산구조공학회 2011년도 정기 학술대회
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    • pp.631-634
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    • 2011
  • 본 연구에서는 규칙 파랑 중에 있는 부유식 구조물의 유탄성 거동을 해석 하고, 수치모델의 수렴성을 살펴본다. 부유식 구조물은 보로 모델링 하며, 유체는 이상유체로 가정하여 문제를 해결한다. 보 모델의 경우 Euler-Bernoulli 보 모델과 Timoshenko 보 모델로 나누어 그 특성을 비교 해 본다. 문제의 해석법에 있어서 부유식 구조물의 경우는 유한요소법을, 유체의 경우는 경계요소법을 이용하여, 상호 연성된 방정식을 이끌어 낸다. 상호 연성된 방정식을 토대로 Euler-Bernoulli 보 모델과 Timoshenko 보 모델의 거동 특성을 살펴보고 제시된 수치 모델을 기준으로 수렴성을 분석해 본다.

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초대형 부유식 해상구조물의 초기 설계를 위한 설계차트 개발 (Development of a Design Chart for the Initial Design Stage of Very Large Floating Structures)

  • 지광습;김진균;이승오;이필승
    • 대한토목학회논문집
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    • 제30권3B호
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    • pp.315-324
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    • 2010
  • 본 논문에서는 대규모 유탄성 해석을 통해 초대형 부유식 해상구조물의 설계 차트를 개발했다. 초기 설계단계에 본 챠트를 이용해서 고비용의 유탄성 해석을 사용하지 않고도 초대형 부유식 해상구조물의 유탄성 거동을 예측이 가능하다. 본 논문에서는 두 가지 종류의 설계챠트 I, II을 개발하여 제시하였다. 설계차트 I은 특정 주파수의 파랑에 대한 구조물의 최대응력 응답진폭함수를 얻을 수 있도록 개발되었다. 설계차트 I의 경우 동일한 변장비와 무차원 구조강성계수를 갖는 모든 구조물에 적용이 가능하다. 설계챠트 I과 파랑스펙트럼의 적분을 통해 설계차트 II를 개발하였으며, Beaufort 풍력급에 따른 Bretschneider 스펙트럼을 적용해 해상의 환경요인을 고려하도록 구성되었다.

천흘수 부유식 해양 구조물의 유탄성 모형시험 기법 개발에 관한 연구 (A Study on the Development of Hydroelastic Experimental Techniques of Very Large Box-shaped Floating Structures with Shallow Draft)

  • 신현경;박인규;신현수;김성겸;양영수
    • 대한조선학회논문집
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    • 제36권4호
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    • pp.64-76
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    • 1999
  • 본 논문에서는 해상공항 등 그 길이가 수 km에 달하는 초대형 부유식 해양구조물의 대모형 실험기법을 제시하고, 제시된 모형실험 기법을 바탕으로 한 실제 실험을 수행하여 초대형 부유식 해양구조물의 유탄성 운동특성을 파악하였다. 모형실험의 구조물로는 일본의 메가플로트 구조물($L{\times}B{$\times}D=300m{\times}60m{\times}2m$)을 대상으로 7m급의 모형을 제작하여 실험을 수행하였다. 모형실험에서는 모형의 유탄성 거동을 측정하기 위하여 3행 9열의 지점에 포텐셔미터를 설치하였으며, 선수, 선미, 중앙부의 양 끝단에 8개 스트레인 게이지를 부착하였다.

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부유구조물의 모델링 차원에 따른 유탄성 응답 (Hydroelastic Responses of Floating Structure by Modeling Dimensions)

  • 홍상현;황웅익;이종세
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제29권3호
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    • pp.285-292
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    • 2016
  • 본 연구에서는 부유구조물 모델링의 효율성 및 응답의 정확성을 분석하기 위해 유체 영역을 압력으로 정의한 유탄성 해석법에 1차원 보-2차원 유체 결합의 1차원 문제와 2차원 판-3차원 유체 결합의 2차원 문제를 적용하여 수치해석을 수행하였다. 그리고 1차원 문제와 2차원 문제의 모델링 차원에 따른 응답을 비교하기 위해 다양한 평판의 변장비와 입사파의 조건을 적용하였다. 이에 따르면 강체거동의 영향이 큰 장주기파에서는 변장비가 변하더라도 두 문제의 유탄성 응답이 거의 유사하게 나타나지만 탄성거동의 영향이 지배적인 단주기파에서는 모델링 차원에 따라 뚜렷한 차이가 발생한다. 즉, 1차원 보 모델은 비록 입사파의 각도는 고려할 수 없지만 평판의 변장비가 클 경우에 유탄성 해석에 적용이 가능하다. 또한, 2차원 평판보다 단순화된 모델링 조건으로서 부유구조물의 전반적인 응답을 분석할 수 있을 뿐만 아니라 수치해석의 효율을 높일 수 있다.

유탄성을 고려한 탱크내 슬로싱에 대한 연구 (A Study on the Sloshing of Cargo Tanks Including Hydroelastic Effects)

  • 이동연;최항순
    • 대한조선학회논문집
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    • 제35권4호
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    • pp.27-37
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    • 1998
  • 선박이 대형화되고, LNG선의 건조가 활발해지면서 액체화물탱크의 내부유동을 뜻하는 슬로싱에 대한 연구가 중요해지고 있다. 슬로싱에 의한 충격압력의 크기와 특성을 파악하기 위하여 직사각형 모델에 대한 체계적인 실험을 수행하여 회전각, 동요주파수, 적재수심에 따른 내부유동의 특성을 분석하였고, 충격압력이 가해지는 탱크벽면의 구조응답을 계측하여 유탄성효과를 고찰하였다. 탱크의 내부유동은 고차경계요소법을 이용하여 해석하였고, 평판의 진동에 의해 유기되는 유체력은 고유함수 전개법을 이용하여 부가질량과 감쇠력으로 표현하였다. 충격하중이 작용하는 경우 유탄성 효과를 고려한 탱크 벽면은 부가질량의 영향으로 그 때의 수심에 해당하는 접수진동수로 진동하였고, 벽면에서 압력은 유탄성효과를 고려하지 않은 경우에 비해 두 배 이상 크게 나타났다. 이를 실험과 계산에서 모두 확인하였고, 충격하중에 의한 평판의 거동에서 유탄성효과를 규명하였다

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천흘수 초대형 부유식 해양규조물의 유탄성 응답해석 (Analysis of Hydroelastic Responses for Very Large Floating Structures with a Shallow Draft)

  • 신현경
    • 한국해양공학회지
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    • 제14권2호
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    • pp.53-59
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    • 2000
  • A numerical method to predict responses of very large floating structures in wave is suggested using source-dipole distribution method. The deflection of the plate is calculated by the finite element method in terms of rigidity matrix of each node. The calculated results for a plate are compared with the experimental ones.

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유탄성 응답을 고려한 수직 실린더에 작용하는 극한 파랑 충격력 수치해석 (Numerical Computations on Extreme Wave Loads on a Vertical Cylinder Considering Hydroelastic Response)

  • 경조현;홍사영;김병완
    • 한국항해항만학회:학술대회논문집
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    • 한국항해항만학회 2006년도 추계학술대회 논문집(제1권)
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    • pp.195-201
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    • 2006
  • 해양구조물에 유기되는 파랑력과 해양파에 의한 해양구조물의 운동특성에 대한 연구는 선형이론에 근거한 통계적인 방법에 의해 꾸준히 연구되어왔다. 이러한 연구는 선형이론의 제한성으로 인해 파 스펙트럼의 극한에 해당하는 극한파에 대해서는 적용하기 어려운 점이 있다. 본 연구에서는 간단한 구조물에 대하여 극한파에 의한 파랑력을 추정하는 수치기법을 개발하였다. 극한파는 선형 파랑 집중법을 이용하여 수치적으로 구현하여 바닥면에 고정된 수직 실린더에 작용하는 파랑력을 추정하였다. 또한 수직 실린더의 유탄성 응답을 고려하여 강체인 경우와 탄성체의 경우에서 극한파에 의한 파랑력 변화를 고찰하였다.

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