• 제목/요약/키워드: Wave transformation

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강비선형해석법에 의한 대형연직원주구조물에 작용하는 쇄파후의 파력 및 파랑변형 (Wave Forces Acting on Large Vertical Circular Cylinder and Consequent Wave Transformations by Full-Nonlinear Analysis Method after Wave Breaking)

  • 이광호;신동훈;김도삼
    • 한국해안·해양공학회논문집
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    • 제20권4호
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    • pp.401-412
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    • 2008
  • 본 연구에서는 3차원수치파동수로내에 쇄파후의 파랑이 대형연직원주구조물에 작용할 때 작용파력과 구조물에 의한 파랑변형을 수치적으로 해석한다. 수치해석법으로 파랑과 구조물과의 비선형상호간섭에 따른 쇄파현상을 포함하는 복잡한 자유수면의 거동특성을 고정도로 해석할 수 있는 3차원Navier-Stokes운동방정식과 자유수면추적에 3차원VOF(Volume Of Fluid)법을 결합한 강비선형해석법을 적용한다. 3차원파동장내에서 해저는 쇄파를 상대적으로 쉽게 발생시킬 수 있는 경사스텝의 해저(변수심의 경사수역과 일정수심역으로 구성)로 이루어진 경우를 고려하며, 파고의 변화에 따라 쇄파가 경사수역 또는 일정수심역에서 발생하여 일정수심역의 대형연직원주구조물에는 쇄파후의 파랑만이 작용하는 경우로 한정한다. 구조물의 위치 및 입사파랑의 파고변화가 구조물에 작용하는 파력 및 파랑변형에 미치는 특성을 쇄파전후의 파랑을 중심으로 검토하고, 쇄파후 파랑의 전파에 따른 파랑에너지의 변화와 구조물에 작용하는 파력특성과를 연관시켜 논의하여 3차원파동장에서 파랑과 구조물과의 강비선형간섭현상의 특성을 규명한다.

광대역 정규 프로세스에 대한 주파수 영역 기반 피로해석법의 적용성에 관한 연구 I : 레일리 PDF (Study on Applicability of Frequency Domain-Based Fatigue Analysis for Wide Band Gaussian Process I : Rayleigh PDF)

  • 정준모;김경수;남지명;구정본;김민수;심용래;엄항섭
    • 대한조선학회논문집
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    • 제49권4호
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    • pp.350-358
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    • 2012
  • This paper deals with accuracy of accumulated fatigue damage estimation using stochastic fatigue analysis method based on Rayleigh PDF. From full scale measurement data on an 8100TEU container vessel, zero-order spectral moments for wave- and vibration-induced energy spectral densities are determined on the probability level of 99%. 80 simulation cases in total are prepared according to the variation of ratio of zero-order spectral moments and center frequency of vibration ESD. By using inverse Fourier transformation and rainflow cycle counting for the combined ESD of wave and vibration, exact fatigue damages are derived. Fatigue damages in frequency domain based on Rayleigh PDF show large conservativeness compared to exact fatigue damages in times domain. The main cause of the excessive conservativeness is analyzed by two aspects: ratio of zero crossing and peak frequencies and ratio of initial zero order spectral moments and zero order spectral moments from rainflow stress range distributions. Finally, a guideline of applicability of Rayleigh PDF is proposed for wide band processes.

Stratton-Chu 공식을 이용한 측정된 근거리장에서 원거리장으로의 변환에 관한 연구 (A Study on Near-Field to Far-Field Transformation Using Stratton-Chu Formula)

  • 이정석;송태림;두진경;구태완;육종관
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제24권3호
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    • pp.316-323
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    • 2013
  • 본 논문에서는 안테나의 원거리장 특성 및 Electromagnetic Compatibility(EMC) testing을 위한 근거리 원거리장 변환에 대한 연구이다. EMC testing은 광대역 신호 및 거대 구조에 대한 원거리장 측정과 같은 복잡한 과정이 필요하다. EMC 측정 문제를 해결하기 위해, Stratton-Chu 공식을 이용하여 간단하고 직접적인 방법으로 원거리장을 예측하였다. 특히 Stratton-Chu 공식을 이용한 예측은 자유 공간상의 평면파를 통해 해석값을 비교하여 유효성을 검증했다. 패치 안테나의 근거리장 추출과 원거리장 확인을 위해, full-wave 시뮬레이션을 이용하여 Stratton-Chu 계산 결과를 비교 및 검증하였으며, 6 % 이내의 오차로 원거리장의 크기를 예측했다.

Estimation of Harbor Responses due to Construction of a New Port in Ulsan Bay

  • Lee, Joong-Woo;Lee, Hoon;Lee, Hak-Sung;Jeon, Min-Su
    • 한국항해항만학회:학술대회논문집
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    • 한국항해항만학회 2004년도 Asia Navigation Conference
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    • pp.217-225
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    • 2004
  • Introduction of wave model, considered the effect of shoaling, refraction, diffraction, partial reflection, bottom friction, breaking at the coastal waters of complex bathymetry, is a very important factor for most coastal engineering design and disaster prevention problems. As waves move from deeper waters to shallow coastal waters, the fundamental wave parameters will change and the wave energy is redistributed along wave crests due to the depth variation, the presence of islands, coastal protection structures, irregularities of the enclosing shore boundaries, and other geological features. Moreover, waves undergo severe change inside the surf zone where wave breaking occurs and in the regions where reflected waves from coastline and structural boundaries interact with the incident waves. Therefore, the application of mild-slope equation model in this field would help for understanding of wave transformation mechanism where many other models could not deal with up to now. The purpose of this study is to form a extended mild-slope equation wave model and make comparison and analysis on variation of harbor responses in the vicinities of Ulsan Harbor and Ulsan New Port, etc. due to construction of New Port in Ulsan Bay. This type of trial might be a milestone for port development in macro scale, where the induced impact analysis in the existing port due to the development could be easily neglected.

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Ti:LiNbO3 편광모드 조절기 제작 및 성능 평가에 관한 연구 (A Study on Fabrication and Performance Evaluation of Ti:LiNbO3 Polarization Mode Controllers)

  • 문제영;정홍식
    • 한국광학회지
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    • 제15권6호
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    • pp.547-554
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    • 2004
  • z-축 방향으로 진행하는 Ti:LiNbO$_3$, 광도파로와 전기광학효과를 이용하여 집적광학형 편광조절기를 구현하였다. 소자는 λ/4-λ/2-λ/4 wave-plate들로 구성되었으며, 각 wave-plate에 인가되는 전압들에 따라 나타나는 위상변화량과 이에 대응되는 편광모드 변환을 정량적으로 검토하고, 폴래리미터 (polarimeter)와 Poincare 구 좌표계를 이용하여 편광 조절기의 동작 상태를 체계적으로 측정하였다. 제작된 편광조절기는 각 wave-plate들의 선택과 인가전압에 따라 어떠한 입력 편광 상태도 특정한 출력 편광상태로 변화시킬 수 있음을 확인하였다.

웨이브 와셔 스프링의 비선형성에 관한 연구 (A Study on the non -linearity of wave washer spring)

  • 이수종;왕지석
    • Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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    • 제21권3호
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    • pp.246-255
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    • 1997
  • The wave washer springs are expected to behave non-linearly between forces and displace¬ments due to contractions of the height and due to expansions in radial direction. To find out the non -linearity of wave washer springs, the three dimensional plate analysis theory using the finite element method is adopted in this paper. The wave washer springs are considered to be three dimensional plate structures rather than frame structures, because their thickness is normally much smaller than their width. The displacements of nodal points due to small increment of force are calculated by the finite element method and the calculated nodal displacements are added to X - Y Z coordinates of nodal points. The new stiffness matrix of the system using the new coordinates of nodal points is adopted to calculate the another nodal displacements, that is, the step by step method is used in this paper. The relations between the increments of forces and displacements in each step are recorded and plotted in chart. The experimental results are compared with the calculated chart and it is shown that there are good coincidences between measured values and calculated ones.

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수정 완경사파랑식과 EFEM 평면파 근사식의 해 비교 (Solution Comparisons of Modified Mild Slope Equation and EFEM Plane-wave Approximation)

  • 서승남
    • 한국해안·해양공학회논문집
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    • 제21권2호
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    • pp.117-126
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    • 2009
  • 억류파를 제외한 수정 완경사파랑식과 고유함수 전개법의 평면파 근사식에 대한 정밀도를 검토하기 위해 다수의 수치실험 결과를 제시하였다. 본 연구에서 두 해석해가 사용되었으며 하나는 수정 완경사파랑식에 대한 Porter(2003)의 해이고 다른 하나는 평면파 근사식에 산란체법을 적용한 서(2008a)의 해이다. 급변 지형에서의 파랑변형에 대한 기존 결과와의 직접 비교를 통해 평면파 근사식 모형이 수정 완경사파랑식 보다 잘 기술하는 것으로 나타났다.

$Pad{\acute{e}}$ 근사에 의한 포물형 파랑 근사식 - 입사각 $80^{\circ}$까지 적용 모형 (Parabolic Wave Equations Based on $Pad{\acute{e}}$ Approximants - Model Applicable to Incidence Angle $80^{\circ}$)

  • 서승남
    • 한국해안해양공학회지
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    • 제19권4호
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    • pp.375-384
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    • 2007
  • [ $Pad{\acute{e}}$ ] 근사에 의한 포물형 근사모형들을 제시하였고 $Pad{\acute{e}}$(15, 15) 근사모형은 일정 경사의 지형에 대한 엄밀해와 비교할 때 입사각 $80^{\circ}$까지 적용 가능함을 보였다. 포물형 근사식에 대한 체계적인 유도방법을 보인 후, 본 연구에서는 15차 $Pad{\acute{e}}$ 근사모형까지 나타내었고 일정 경사지형에서의 파랑변형에 대한 수치결과들을 제시하였다.

천해역(淺海域)에서 파(波)와 흐름의 상호작용(相互作用)에 의한 파랑변형(波浪變形) (Wave Transformation with Wave-Current Interaction in Shallow Water)

  • 이정규;이종인
    • 대한토목학회논문집
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    • 제11권2호
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    • pp.77-89
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    • 1991
  • 수심(水深)이 변하고 흐름이 존재(存在)하는 곳에서 천해파(淺海波)의 파랑변형(波浪變形) 해석(解析)에는 Boussinesq방정식(方程式)에 기초(基礎)한 포물형방정식(抛物形方程式)이 이용된다. 이안류(離岸流)는 Stokes파(波) 이론(理論)의 적용한계(適用限界)를 넘어선 곳에서 발생하므로 본(本) 연구(硏究)에서는 흐름이 존재하는 천해역(淺海域)에서 적용이 가능한 비선형(非線形) 포물형방정식(抛物形方程式)으로 수심변화(水深變化)에 의한 천수현상(淺水現象)과 흐름과의 상호작용(相互作用)에 의한 파(波)의 굴절(屈折) 및 회절현상(回折現象)을 해석(解析)하였고, 흐름은 상대적(相對的)으로 강한 흐름과 약한 흐름을 발생시켜 흐름의 세기에 의한 영향(影響)에 대해 비교(比較) 검토(檢討)하였으며, 수치해석(數値解析)은 쇄파(碎波)가 일어나기 전까지 수행(遂行)하였다.

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Reflection and Transmission Coefficients for Rubble Mound Breakwaters in Busan Yacht Harbor

  • Park, O Young;Dodaran, Asgar Ahadpour;Bagheri, Pouyan;Kang, Kyung Uk;Park, Sang Kil
    • 한국해양공학회지
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    • 제27권6호
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    • pp.90-94
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    • 2013
  • This paper reports the results obtained for there flection and transmission coefficients on rubble mound breakwaters in Busan Yacht Harbor. A2D physical model test was conducted in the wave flume at the Coastal Engineering Research Laboratory at Pusan National University, Busan, South Korea. In this study, physical model tests were completed to further our understanding of the hydrodynamic processes that surround a rubble mound structure subjected to irregular waves. In particular, the reflection and transmission coefficients, as well as the spectrum transformation, were analyzed. This analysis suggests that with an increase in wave height around a rubble mound, the reflection coefficient drastically increases at each water level (HHW or MSL or LLW). Moreover, when the water level changes from HHW to LLW, the reflection coefficient is suddenly reduced. A further result of the analysis is that the transmission coefficient strongly drops away from the rear of the structure. Finally, in regard to the rubble mound breakwater in Busan Yacht Harbor, a consideration of the reflection and transmission coefficients plays an important role in the design.