Pressure hulls of submerged structures are generally designed as circular cylinders, spheres or cones with form of axisymmetric shell of revolution to withstand the high external pressure of deep ocean. The compressive buckling (implosion) due to hydrostatic pressure is the main concern of structural design of pressure hull and many design codes are provided for it. It is well-known that the buckling behavior of thin shell of revolution is very sensitive to the initial geometric imperfections introduced during the construction process of cutting and welding. Hence, the theoretical solutions for thin shells with perfect geometry often provide much higher buckling pressures than the measured data in tests or real structures and more precise structural analysis techniques are prerequisite for the safe design of pressure hulls. So this paper dealt with various buckling pressure estimation techniques for unstiffened circular cylinder under hydrostatic pressure conditions. The empirical design equations, eigenvalue analysis technique for critical pressure and collapse behaviors of thin cylindrical shells by the incremental nonlinear FE analysis were applied. Finally all the obtained results were compared with those of the pressure chamber test for the aluminium models. The pros and cons of each techniques were discussed and the most rational approach for the implosion of circular cylinder was recommended.
본 연구에서는 지역적 문화적으로 특색을 달리하는 크루즈 모델 개발의 한 방안으로서 미래지향적 주거개념의 크루즈선 설계모델을 제시하였다. 크루즈선 설계를 위해서는 조선공학, 건축디자인, 경영경제학 등의 복합지식이 요청되고 있다. 본 연구에서는 선박의 하부구조 결정을 통해 초기 선형을 도출한 후 기본설계에 들어가는 기존의 조선설계 방법과는 반대로 상부구조의 건축디자인 작업이 먼저 착수되는 Top-Down 방식의 접근방법을 채택하였다.
해양레저의 기본적인 장비인 모터보트는 대부분 수입된 모터보트에 의존하고 있는 실정이다. 따라서 해양레저 및 모터보트 수요 확대에 대비하여 저가이면서 안전한 국산 모터보트를 개발하는 것이 요구된다. 그러나 해양레저용 모터보트의 국내 개발은 전무하다. 본 연구에서는 해양레저용 보급형 모처보트의 개발의 전 단계로써 모터보트의 개념 설계에 관하여 고찰하였다. 본 연구에서는 먼저 국내 레저선박 보유 현황 및 수요 예측에 대하여 간단히 고찰한다 또한 해외의 해양레지용 모터보트에 대한 벤치마킹을 수행한다. 그리고 해외 레저용 모터보트의 벤치마킹 결과에 기초한 보급형 모터보트의 요구 성능, 기본 제원의 범위, 필요 설비 등에 대하여 고찰한다. 마지막으로 보급형 모터보트의 선형석계 사례를 제시한다.
Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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제33권6호
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pp.843-851
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2009
Much work has already been done to control and regulate the worldwide problems caused by climate change, particularly the issues on greenhouse gas (GHG) emissions. Carbon dioxide ($CO_2$), having the highest form of concentration among GHGs composed around 1.0 billion tons of emission, and comprises about 98% of the total emissions from the shipping industry. Korean trade mainly rely on the sea transportation. Korean ship tonnages that was brought about by shipbuilders all over the country, continues to grow annually due to the prevailing demands on goods or material supplies and depicting only a small part of the global maritime activity. Nowadays, new build ships coming from the Korean Shipbuilders are being optimized by hull, structure and appendages design, The operational capability of the propulsion and auxiliary machineries in its maximum capacity to achieve the highest possible efficiencies for energy and onboard power use to mitigate $CO_2$ emissions are continually being done through the help of research and development. In this paper, the energy efficiency design index and anboard power capacity of Korean new build ships have been analyzed with response to data collected by ship types, and its respective fuel consumption in relation to $CO_2$ emission results. In response to climate change convention outcome proposals, the best way for the new build ships to become energy efficient is by lowering its operational speed thru adopting the state of the art diesel propulsion engines, patronizing the best sailing practice to lower the transportation cost on the different sea trade routes also helps in $CO_2$ mitigation.
거친 해역에서 내항성능이 우수한 선형을 만들기 위해서는 무엇보다도 수선면적을 작게 하여 파랑하중을 적게 받도록 하는 것이 가장 이상적인 방법으로 알려져 있다. 그러나 과대한 수선면적의 감소는 침수표면적 대 배수량비가 증가하여 속도 측면에서 불리한 점을 가지게 된다. 본 논문에서는 일반 소수선면 쌍동선(SWATH Ship)보다는 수선면적을 키워서 속도와 내항성능면을 동시에 고려한 새로운 선형을 제시하고자 한다. 여객 350명, 항해거리 300 n. miles, 해상상태 4에서 운항속도 30노트로 쾌적하게 항주할 수 있는 선형을 설계하였으며 모형시험으로 검증하였다. 본 논문은 개발선형의 저항성능, 내항성능, 설계개념에 대해서 언급하고 다른 고속선형들과의 간접적인 성능 비교를 하였다.
선체는 기본적으로 얇은 판부재들의 조합으로 구성되어 있으며 이들 중 상당수는 유공을 가진 유공판(Perforated plate)으로 이루어져있다. 선체에 설치된 유공판으로서는 선체 상갑판 해치(하역시설로 사용), 선저부의 거더와 플로어(중량경감과 선박 건조 및 검사시 통로확보용), 다이어프램(중량경감 및 파이프 관통의 목적)등이 있다. 이들 유공판에 압축하중이 작용하면 좌굴과 최종강도 특성이 크게 변화할 뿐만 아니라 수반되는 면내응력도 재 분포하게 되어 심각한 문제를 발생한다. 본 연구에서는 실선에서 사용 중인 유공보강판의 모델을 조사하여 비선형 유한요소법(ANSYS)을 사용하여 종방향 압축하중이 작용하는 경우에 대해서 유공비, 웹 치수, 웹 두께 그리고 보강재 단면을 변화시켜가며, 최종강도 시리즈 해석을 수행하고, 최종강도 예측 설계식을 제안하였으며, 식의 정도성을 검증하기 위하여 유한요소해석 결과와 비교하여 정도를 확인하였다. 제안된 설계식은 초기구조설계 시 유공보강판의 최종강도 계산에 유용하게 사용되리라 판단된다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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