• Journal of Advanced Research in Ocean Engineering
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• 제1권1호
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• pp.55-62
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• 2015

Floating structure such as tension leg platform, semi-submersible and spar are widely used in field of oil exploration and renewable energy system. All of these structures have the base cylinder support structure which have effective rule in overall dynamic of response. So the accurate and reliable modeling is needed for optimum design and understanding the physical background of these systems. The aim of this article is an analytical discussion on stochastic modeling of floating cylinder based support structure but an applicable one. Due to this a mathematical mass-damper-spring system of a floating cylinder of HAWAII WTG offshore wind as an applicable and innovative system is adopted to model a coupled degrees using random vibration in analytical way. A fully develop spectrum is adopted to solve the stochastic spectrum analytically by a proper approximation. Some acceptable assumption is adopted. The simplified but analytical and innovative hydrodynamic analysis of this study not only will help researcher to concentrate more physically on hydrodynamic analysis of floating structures but also can be useful for any quick, simplified and closed form analysis of a complicated problem in offshore engineering.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제44권5호
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• pp.633-647
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• 2012

Applying Information Technology (IT) in practical engineering has become one of the most important issues in the past few decades, especially on internal solitary wave, intelligent robot interaction, artificial intelligence, fuzzy Lyapunov, tension leg platform (TLP), consumer and service quality. Other than affecting the traditional teaching mode or increasing the inter-relation with users, IT can also be connected with the current society by collecting the latest information from the internet. It is apparently a fashion-catching-up technology. Therefore, the learning of how to use IT facilities is becoming one of engineers' skills nowadays. In addition to studying how well engineers learn to operate IT facilities and apply them into teaching, how engineers' general capacity of information effects the results of learning IT are also discussed. This research introduces the "Combined TAM and TPB mode," to understand the situation of engineers using IT facilities.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제56권3호
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• pp.385-407
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• 2015

This paper deals with the problem of the global stabilization for a class of tension leg platform (TLP) nonlinear control systems. It is well known that, in general, the global asymptotic stability of the TLP subsystems does not imply the global asymptotic stability of the composite closed-loop system. Finding system parameters for stabilizing the control system is also an issue need to be concerned. In this paper, we give additional sufficient conditions for the global stabilization of a TLP nonlinear system. In particular, we consider a class of NN based Takagi-Sugeno (TS) fuzzy TLP systems. Using the so-called parallel distributed compensation (PDC) controller, we prove that this class of systems can be globally asymptotically stable. The proper design of system parameters are found by a swarm intelligence algorithm called Evolved Bat Algorithm (EBA). An illustrative example is given to show the applicability of the main result.

• 한국해안해양공학회지
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• 제10권2호
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• pp.64-72
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• 1998

해저자원개발에 사용되는 riser나 TLP의 인장각과 같은 세장해양구조물의 파랑 및 상단부유체의 운동에 대한 동적거동해석을 수행하였다. 구조부재의 유한요소모델을 사용한 수치해석기법을 개발하고 규칙파에 대한 시간영역해석을 수행하였다. 본 연구는 상단부유체의 수평 및 수직운동이 구조물의 횡방향거동에 미치는 영향을 분석하였으며, 특히 부유체 수직운동의 영향을 주로하여 패러미터연구를 수행하였다. 수심, 파랑조건 그리고 부유체운동 등 여러경우에 대한 구조물의 변의, 휨응력을 비교검토하였고, 이 해석을 통하여 부유체의 수직운동에 의한 시간변화 인장력으로 야기되는 불안정조건을 검토하였다. 예제해석결과, 부유체의 수평 및 수직운동의 상호작용으로 riser의 동적응답이 증폭되었다. TLP 인장각의 경우 부유체의 수직운동효과가 구조물의 거동에 상당히 크게 작용하는 것으로 나타났다.

• Ocean Systems Engineering
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• 제6권2호
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• pp.143-159
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• 2016

Cargo, such as a Tension Leg Platform (TLP), Semi-submersible platform (Semi), Spar or a circular Floating Production Storage and Offloading (FPSO), are frequently dry-transported on a Heavy Lift Vessel (HLV) from the point of construction to the point of installation. The voyage can span months and the overhanging portions of the hull can be subject to frequent wave slamming events in rough weather. Tie-downs or sea-fastening are usually provided to ensure the safety of the cargo during the voyage and to keep the extreme responses of the cargo, primarily for the installed equipment and facilities, within the design limits. The proper design of the tie-down is dependent on the accurate prediction of the wave slamming loads the cargo will experience during the voyage. This is a difficult task and model testing is a widely accepted and adopted method to obtain reliable sea-fastening loads and extreme accelerations. However, it is crucial to realize the difference in the inherent stiffness of the instrument that is used to measure the tri-axial sea fastening loads and the prototype design of the tie-downs. It is practically not possible to scale the tri-axial load measuring instrument stiffness to reflect the real tie-down stiffness during tests. A correlation method is required to systematically and consistently account for the stiffness differences and correct the measured results. Direct application of the measured load tends to be conservative and lead to over-design that can reflect on the overall cost and schedule of the project. The objective here is to employ the established correlation method to provide proper high-frequency responses to topsides and hull design teams. In addition, guidance for optimizing tie-down design to avoid damage to the installed equipment, facilities and structural members can be provided.

• 한국해안해양공학회지
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• 제1권1호
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• pp.93-101
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• 1989

본 논문에서는 가이드 타워, 텐션 레그 프랫폼, 무어링 부이, 해저 케이블, 사장교, 현수교, 케이블 루프 등과 같은 해상 및 육상 구조물의 유한요소 모델에 사용하기 위한 기하학적 비선형 케이블 요소를 연구 제시하였으며, 케이블 요소는 평면내에서 임의의 하중과 기하형상을 갖는 케이블에 대한 탄성현수 케이블 이론으로부터의 적합방정식과 연성행렬을 직접 이용하여 유도하였다. 또한, 유도된 케이블 유한요소에 근거하여, 케이블 부재를 사용하는 구조물들의 유한요소 해석을 위해 전산 프로그램을 개발하였으며, 시간영역 동적 해석을 위해 뉴마크-베타의 직접적분법을 사용하였고, 각 시간간격에서의 비선형 평형방정식 및 적합방정식을 풀기 위한 방법으로서 뉴톤-랩슨의 반복법을 사용하였다. 이상과 같이 개발된 전산 프로그램을 이용하여 케이블 부재에 대한 정적 및 동적 해석을 수행한 후 그 결과를 분석ㆍ고찰하여 보았다.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제29권1호
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• pp.49-60
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• 2017

부유식 구조물의 계류선의 설계는 강도뿐만 아니라 피로수명 측면에서도 검토가 반드시 요구된다. 일반적으로 계류선의 피로 설계에는 동적 응력을 야기하는 하중이 지배적인 영향을 미치게 된다. 즉, 파랑이 주요 설계 하중으로 고려가 된다. 본 연구에서는 불규칙 파랑에 대한 해중 터널 계류선의 피로 손상 특성에 대해 분석한다. 시간 이력 유체-구조 동역학 해석을 통해 특정 환경 하중에 대한 해중터널의 동적 운동 및 계류선에 발생하는 장력과 응력을 계산하고, Rainflow 집계법 및 Palmgren-Miner의 법칙 그리고 DNV 기준에서 제시하는 해양구조물 설계를 위한 S-N 곡선을 고려하여 단기 피로 손상을 추정한다. 해중 터널의 계류 형식과 유사한 계류 형식을 갖는 인장각 플랫폼의 텐던 설계를 참고하여 100년 재현 주기 파랑이 48시간 지속되는 조건을 가정하여 이 환경 하중에 의한 피로 손상도를 추정한다. 본 해석 절차를 따르며, 함체의 흘수와 계류선의 간격 및 초기 기울임 각도가 피로 손상도에 미치는 영향을 분석한다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제21권3호
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• pp.503-509
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• 2020

Semi-submergible, Tension-leg Platform 등과 같은 부유식 해양구조물에서 점성효과를 고려하여 항력에 기인한 점성 표류력를 구하는 것은 최근까지 잘 고려되지 않았던 설계 요소이다. 본 논문에서는 파랑과 조류를 고려한 부유식 수직 실린더 구조물에 작용하는 평균 점성 표류력에 대한 해석적 수식 해를 구하였다. 기존의 고정된 실린더에서 구한 방식과 같이 실린더의 수면 위로 나온 부분을 Splash Zone, 수면 아래의 잠긴 부분을 Submerged Zone 으로 구분하였다. 파랑이 존재하는 경우는 Splash zone 에서만 고려되고, 파랑과 조류를 포함한 경우는 Splash Zone 과 Submerged Zone 모두에서 각각 식을 구하였다. 기존 연구의 RAO 결과값을 활용하여 고정된 실린더에 작용하는 평균 점성 표류력의 계산 결과와 비교하였다. Splash Zone에서 파랑만 존재하는 경우를 제외하고 대부분의 주파수 영역 대에서 부유식 실린더에 작용하는 평균 점성 표류력의 크기가 상대적으로 고정된 실린더에 작용하는 표류력의 크기보다 크게 나오는 것을 볼 수 있으며, 특히 조류가 상대적으로 더 중요하게 고려되는 경우 더 크게 증가함을 알 수 있었다. 따라서, 본 연구 결과를 통해 부유식 해양 구조물 설계시 항력으로 인한 점성 표류력의 추론을 제시할 수 있다.