The global ship repair and modification market is expected to grow up to approximately $ 30 billion by 2025. Korea's shipbuilding industry is leading the world grounded on its international competitiveness in design and production technology. The reality, however, is that the ship repair and modification industry is centered on Gyeongnam, and there are only two to three ship repair workplaces that can repair large ships. Therefore, domestic ship repair companies target small and medium-sized ships mainly. This is because there are few workplaces equipped with a large dock in which large ships like LNG ships can be inspected regularly or repaired, complaints are severe for environmental problems, and related environmental regulations are so strict that it is very hard to obtain government approval for the extension of ship repair and modification workplaces or the opening of new shipbuilding sites. Besides, on account of the workers' high wages, few experts related, and higher ship repair price compared to that of Southeast Asia, most of the volume of repairing large ships including domestic LNG ships is being lost to Southeast Asian or Chinese markets. In this study, the work process and pre-work preparation process for ship hull (winch, windlass, hatch cover, ramp door, cargo gear, anchor chain) repair were analyzed and presented to foster domestic ship repair experts and revitalize related industries.
Structural modifications of a ship may cause a fatal accident such as sinking and wrecking of ship. Especially, barge ship can be easily reconstructed to load more bulk cargo. In this study, for a real accident case, change of mooring force due to structural modification was analyzed to evaluate accident risk. A two dimensional dynamic model for the barge ship was constructed to compute mooring forces with related to floating motion. The equation of motion was established in Matlab code and buoyancy was calculated by using direct integration of submerged volume. The results showed that wind force, current force, and mooring force after rebuilding was approximately 4.3 kN, 14 kN, 1,561 kN respectively. The maximum force of mooring force according to the length of mooring cable were 1,614 kN at 30 m of mooring cable. Thus, an arbitrary modification of ship lead instability and unreliable result so that illegal rebuilding of ship should be avoided.
Research on ship motion and seasickness is recognized as the important research area to ensure the pleasant operative environment in addition to the research of operation safety of ship. In this paper, The motion performance in waves for the training ship Kaya of Pukyong National University is obtained by using the computer program based on Strip method. To guarantee the pleasant seafaring in ocean, the vertical acceleration of ship motion is calculated according to the hull form modification. The results of calculation by changes of hull form are compared with the guideline of MSI(Motion Sickness Incidence). The degree of motion sickness is shown and discussed through the comparison between calculated vertical acceleration spectrum and MSI guideline.
A geometry modification is one of main keys in achieving a successful optimization. The optimized hull form generated from the geometry modification should be a realistic, faired form from the ship manufacturing point of view. This paper presents a practical hull optimization procedure using a parametric modification function. In the parametric modification function method, the initial ship geometry was easily deformed according to the variations of design parameters. For example, bulbous bow can be modified with several parameters such as bulb area, bulb length, bulb height etc. Design parameters are considered as design variables to modify hull form, which can reduce the number of design variables in optimization process and hence reduce its time cost. To verify the use of the parametric modification function, optimization for KCS was performed at its design speed (FN=0.26) and the wave making resistance is calculated using a well proven potential code with fully nonlinear free surface conditions. The design variables used are key design parameters such as Cp curve, section shape and bulb shape. This study shows that the hull form optimized by the parametric modification function brings 7.6% reduction in wave making resistance. In addition, for verification and comparison purpose, a direct geometry variation method using a bell-shape modification function is used. It is shown that the optimal hull form generated by the bell-shaped modification function is very similar to that produced by the parametric modification function. However, the total running time of the parametric optimization is six times shorter than that of the bell shape modification method, showing the effectiveness and practicalness from a designer point of view in ship yards.
International Journal of Naval Architecture and Ocean Engineering
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제7권3호
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pp.478-489
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2015
In the present study, a hydrodynamic hull-form optimization algorithm for a container ship was presented in terms of the minimum wave-making resistance. Bell-shaped modification functions were developed to modify the original hull-form and a sequential quadratic programming algorithm was used as an optimizer. The wave-making resistance as an objective function was obtained by the Rankine source panel method in which non-linear free surface conditions and the trim and sinkage of the ship were fully taken into account. Numerical computation was performed to investigate the validity and effectiveness of the proposed hull-form modification algorithm for the container carrier. The computational results were validated by comparing them with the experimental data.
Evaluation of collision risk plays a key role in developing the expert system of navigation and collision avoidance. This paper presents a new collision risk model formula that is one modification model on the basis of one approach to the evaluation of collision risk using sech function produced in earlier studies. And as a tool of the evaluation field of ship collision, this paper applied the new model in appraising the collision risk and represented how to decide the safe range of own ship's action. Moreover this paper also analyzed theoretically how to determine the coefficients as described in the new modification model, and suggested the appropriate values as applicable.
Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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제17권2호
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pp.1-8
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1993
The cases and the treatments of the rotational speed losses of marine propellers are examined and practical modification methods are discussed. The cutting of the propeller diameter, the modification of propeller pitch and the propeller blade edge modification are briefly reviewed. An example for the propeller blade edge modification, which is regarded to have advantages in cost and workmanship, is presented for a propeller of a large ship.
본 연구의 목적은 2가지 선속에서 운항하는 선박의 선형 설계 자동화에 관한 것이다. 가장 기본적인 선박의 형상을 가지는 60계열($C_B=0.6$) 선박을 대상선박으로 선택하여 연구를 수행하였다. 선박 형상의 향상 방향은 저항성능 향상의 관점이며, 특히 선박의 형상과 밀접한 관계를 가지는 조파저항성능을 향상하기 위한 선박 형상 설계 자동화를 수행하였다. 본 연구의 목적을 실현하기 위하여 최적화 기법과 저항 성능을 예측하는 기법 그리고 선형의 형상을 변경하는 기법을 접목하여 선박 형상 설계 자동화 소프트웨어를 개발하였으며, 개발된 소프트웨어를 대상선박에 적용하였다. 최적화 기법으로는 순차이차계획법(sequential quadratic programming method)를 사용하였으며, 조파저항성능을 예측하기 위하여 포텐셜기저 패널법(potential-based panel method)을 사용하였다. 선박 형상의 변경은 가우시안형 수정함수법(Gaussian-type modification function method)를 개발하여 적용하였다. 개발된 소프트웨어를 사용하여 대상선박의 서로 다른 두 가지 선속에 대하여 설계를 수행하고 그 결과를 서로 비교하였다. 그리고 개발된 프로그램의 타당성을 검증하기 위하여 모형시험을 수행하여 구한 실험값과 수치해석을 수행하여 구한 계산값을 서로 비교하였다.
This paper aims at contributing to the field of ship design by introducing new systematic variation methods for ship hull forms. Hull form design is generally carried out in two stages. The first is the global variation considering the sectional area curve. Because the geometric properties of a sectional area curve have a decisive effect on the global hydrodynamic properties of ships, the design of a sectional area curve that satisfies various global design conditions, e.g., the displacement, longitudinal center of buoyancy, etc., is important in the initial hull form design stage. The second stage involves the local design of section forms. Section forms affect the local hydrodynamic properties, e.g., the local pressure in the fore- and aftbody. This paper deals with a new method for the systematic variation of sectional area curves. The longitudinal volume distribution of a ship depends on the sectional area curve, which can geometrically be controlled using parametric variation and a variation that uses the modification function. Based on these methods, we suggest a more generalized method in connection with the derivation of the lines for a new design compared to those for similar ships. This is the so-called the volumetric balanced variation (VOB) method for ship forms using a B-spline modification function and an optimization technique. In this paper the global geometric properties of hull forms are totally controlled by the form parameters. We describe the new method and some application examples in detail.
Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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제23권4호
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pp.574-582
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1999
This paper discusses the multi-level optimization method in dynamic optimization problems through stiffened plate of ship structures. In structural optimization the computational cost increases rapidly as the number of design variables increases. And we need a great amount of cal-culation and time on problems of modified dynamic characteristics of large and complicated struc-tures. In this paper the multi-level optimization is proposed which decreases computational time and cost. the dynamic optimum designs of stiffened plate that control the natural frequency and minimize weight subjected to constraints condition are derived. The way to apply the multi-level optimization methods in this study follow: In the first step the dynamic characteristics is controlled for the two-dimensional model of stiffened plate by sensitivity analysis and quasi-least squares methods. In the second step the cross-section of the stiffener is decided so that the weight is minimized under needed constraints by the steepest descent or ascent method. In the third the three-dimensional model is made based on the results of the first step and the second step confirmation and finer tuning of the objective function are carried out. It is shown that the results are effective in the optimum modification for dynamic characteristics of the stiffened plate.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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