• 대한조선학회논문집
• /
• 제51권6호
• /
• pp.503-509
• /
• 2014

This paper describes the time-domain numerical method for prediction of slamming loads on a ship in waves using the strip theory. The slamming loads was calculated considering the relative vertical velocity between the instantaneous ship motion and wave elevation. For applying the slamming force on a ship section, the momentum slamming theory and the empirical formula-based bottom slamming force were used corresponding to the vertical location of wetted body surface. Using the developed method, the vertical bending moments, relative vertical velocities, and impact forces of S175 containership were compared in the time series for various section locations and wave conditions.

• 대한조선학회논문집
• /
• 제49권2호
• /
• pp.109-115
• /
• 2012

Slamming phenomenon may occur when a ship navigates a high sea region, where the response of ship can be expected as elastic behaviour and the resultant wave loads may increase. In this paper, numerical analysis of ship motions and wave loads including momentum slamming was performed using the strip theory with regular waves. In order to analyze the effect of slamming force on the global ship motions, time histories of each mode of displacement and forces were simulated by using Newmark-beta time integration scheme. The added mass and damping coefficients calculated by Lewis form method were compared with the results of given references. For verification of numerical results, the motion RAOs of a S175 containership were calculated as an example of application and time histories of respective displacement and vertical bending moment were compared with the results of ITTC workshop benchmark test.

• International Journal of Naval Architecture and Ocean Engineering
• /
• 제9권4호
• /
• pp.439-445
• /
• 2017

Plunging breaker slamming pressures on vertical or sloping sea dikes are one of the most severe and dangerous loads that sea dike structures can suffer. Many studies have investigated the impact forces caused by breaking waves for maritime structures including sea dikes and most predictions of the breaker forces are based on empirical or semi-empirical formulae calibrated from laboratory experiments. However, the wave breaking mechanism is complex and more research efforts are still needed to improve the accuracy in predicting breaker forces. This study proposes a semi-empirical formula, which is based on impulse-momentum relation, to calculate the slamming pressure due to plunging wave breaking on a sloping sea dike. Compared with some measured slamming pressure data in two literature, the calculation results by the new formula show reasonable agreements. Also, by analysing probability distribution function of wave heights, the proposed formula can be converted into a probabilistic expression form for convenience only.

• 대한조선학회논문집
• /
• 제49권6호
• /
• pp.534-540
• /
• 2012

The global performance of various ships estimated by simplified formulae of classification societies is compared with the numerical results by a strip-theory-based whipping analysis program including slamming impact(USLAM). Heave acceleration, pitch angle and the vertical acceleration are compared and the effectiveness of simplified formulae is evaluated. Four different ship models are used for comparison study, which include S175, Flokstra, 6000TEU and 8100TEU container ships. In order to verify the numerical results, the vertical bending moment of S175 is compared with the results of ITTC workshop data.

• 대한조선학회논문집
• /
• 제37권3호
• /
• pp.99-109
• /
• 2000

본 연구에서는 대파고 파랑 중을 항해하는 선박의 슬래밍 충격에 대한 선체 전체의 동적 탄성응답 해석법을 개발하였다. 선체구조는 전단효과를 고려하는 박판보 유한요소이론을 활용하였으며, 선체 각 단면에 작용하는 유체력은 통상의 선형 운동체 이론에 덧붙여 물체 경계의 비선형성을 고려하여 추정하였다. 즉 매 순간 선체와 파 입자간의 접수 형상을 고려하는 비선형 유체력 추정법을 모멘텀 슬래밍 이론에 근거하여 정식화하였다. 개발된 해석법의 검증을 위해 V형 단면 선형과 S-175 선형 모델을 대상으로 수치해석을 수행하였다. 시간 영역에 있어 각 단면에서의 파면에 대한 상대 변위 성분과 속도 성분들을 계산하였으며, 선체 중앙 단면에서의 굽힘 모멘트 값의 시간이력을 검토하였다.

• 대한조선학회논문집
• /
• 제39권3호
• /
• pp.64-74
• /
• 2002

선체 휘핑 해석 전용 프로그램은 모멘텀 슬래밍 이론을 사용하여 비선형 유체충격력을 추정하였으며, Timoshenko 보이론에 기초하여 선체 hull girder를 탄성체로 모델링하고 있다. 개발된 프로그램에 대하여 슬래밍 충격력의 효과, 유탄성해석의 효과 그리고, 선속, 파고, 파장 등 각종 설계 변수가 미치는 효과 등에 관한 검증 계산을 수행하였고, 실제 선박 설계에의 적용 예를 보임으로써 본 프로그램의 설계 활용성을 확인하였다. 본 프로그램은 각종 입출력자료의 GUI 처리 및 선박 운동에 대한 시뮬레이션 제공 등 다양한 기능과 특성을 가지고 있다.

• 대한조선학회논문집
• /
• 제29권4호
• /
• pp.152-172
• /
• 1992

대파고 파랑중을 항해하는 선박은 큰 선체 운동으로 인하여 수면하 단면 형상이 시시각각 크게 변하므로 자유 표면 조건, 물체 표면 조건의 비선형성에 의한 비선형 유체력의 영향이 무시될 수 없게 된다. 경우에 따라서는 선저가 파면으로부터 충격력을 받는 슬래밍 현상과 선수가 파도를 뒤집어 쓰는 청파 현상등과 같은 충격적 유체력이 선체에 가해지는 등 복잡한 문제가 발생하게 된다. 본 연구에서는 선체를 가변 단면보의 탄성체로 이상화하여 파랑중 선체 거동을 박육 단면보 이론에 의해 정식화하고 파랑 하중으로는 수면하 단면 형상 변화에 따른 비선형 유체력과 momentum slamming이론을 이용한 유체 충격력을 고려하여 대파고 파랑 중 탄성체인 선체의 응답을 추정하는 해석 기법을 개발하여 이를 기존의 실험결과와 비교 그 타당성을 확인하고, 이의 응용으로 본 기법에 의하여 4만톤급 정유 운반선에 적용하여 정면파 및 사파중에서 파고, 파장, 선속을 파라미터로 한 수치 계산을 수행하고 여러가지 파라미터 변화에 대한 선체 구조의 동적 강도 응답 특성을 계통적으로 분석하여 보았다. 본 연구에서 개발된 동적강도 해석법은 대파고 중에서 유체력의 비선형성 및 유체 충격력까지 고려한 해석기법이므로 신구조 방식 선박에 대한 직접 설계법의 확립 뿐만 아니라 슬래밍 등에 의한 선체 절손 사고의 원인 규명에도 유용하게 적용할 수 있을 것으로 사료된다.

• Selected Papers of The Society of Naval Architects of Korea
• /
• 제2권1호
• /
• pp.79-105
• /
• 1994

A ship in waves is suffered from the various wave loads that comes from its motion throughout its life. Because these loads are dynamic, the analysis of a ship structure must be considered as the dynamic problem precisely. In the rationally-based design, the dynamic structural analysis is carried out using dynamic wave loads provided from the results of the ship motion calculation as a rigid body. This method is based on the linear theory assumed low wave height and small amplitude of motion. But at the rough sea condition, high wave height, compared with ship's depth, induce the large ship motion, so the ship section configuration under waterline is rapidly changed at each time. This results in a non-linear problem. Considering above situation in this paper, a strength analysis method is introduced for the hull girder among waves considering non-linear hydrodynamic forces. This paper evaluates the overall or primary level of the ship structural dynamic loading and dynamic response provided from the non-linear wave forces, and bottom flare impact forces by momentum slamming theory. For numerical calculation a ship is idealized as a hollow thin-walled box beam using thin walled beam theory and the finite element method is used. This method applied to a 40,000 ton double hull tanker and attention is paid to the influence of the response of the ship's speed, wave length and wave height compared with the linear strip theory.