고속선의 내항성능 해석 방법으로 스트립 방법, 통합이론(Unified theory), 3차원 판넬 방법등이 널리 사용되고 있다. 스트립 이론은 2차원적 해석 방법으로 전진속도가 빠른 경우나 추파중 저주파수 영역에서 유체력 계수와 운동응답이 정확하지 않으며, 통합이론은 내부영역에서는 2차원적 해석을 사용하고 외부영역은 세장체 이론을 사용하여 해석하는 방법으로 수학적으로 복잡한 단점이 있다. 3차원 판넬 방법을 이용한 해석은 계산 시간이 오래 걸리지만 고속인 경우에 모든 주파수 영역에서 정확한 해를 주는 것으로 알려져 있고, 전산기의 급속한 발달과 더불어 가장 권장되는 방법이다. 본 논문에서는 고속선의 해석에 전통적으로 사용되고 있는 스트립 법에 의한 해석과 3차원 판넬 방법을 이용한 해석법을 비교한다. 3차원 판넬 방법에 의한 해석은 쏘오스 분포법과 전진하면서 동요하는 그린 함수를 사용하고, 그린 함수의 수치, 계산은 Hoff의 방법을 이용하였고, 그린 함수는 종축에 대한 대칭 관계를 이용하여 계산 시간을 줄였다. 계산에 사용된 선종은 카타마란(Catamaran) 형태의 고속선이며 상기 두 방법에 의해 구해진 유체력 계수, 파강제력과 주파수 응답함수 등을 비교하였고, 또한 불규칙파중 운동응답의 계산 결과를 비교 검토해 보았다.
STX Shipbuilding Company is involved in the design and construction of the marine training ship of Korea Maritime University. Processing of this training ship development, model test results, and design of general arrangement results are introduced in this paper.
International Journal of Naval Architecture and Ocean Engineering
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제3권1호
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pp.9-19
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2011
The paper describes the validation of two time domain methods to simulate the behaviour of a destroyer operating in steep, stern-quartering seas. The significance of deck-edge immersion and water on deck on the capsize risk is shown as well as the necessity to account for the wave disturbances caused by the ship. A method is described to reconstruct experimental wave trains and finally two deterministic validation cases are shown.
This paper describes the effect of hull form on motion characteristics of FPSO. The purpose of the present study is to investigate seakeeping performance of ship type FPSO in comparison with those of barge type FPSO. Model test result shows that the barge type FPSO is better in heave and pitch motion, while the ship type FPSO is superior in roll motion.
This paper is mainly concerned with the ship-bank interaction by model test. The experiments for the characteristics of hydrodynamic interaction forces and moments between vessel and bank with a mound were carried out in the seakeeping and maneuvering basin.
모래운반선은 호퍼도어를 갖는 경우 제한된 범위내에서 창구덮개의 설치를 면제 받을 수 있으나, 현재 국내에는 호퍼도어를 갖고 있는 선박이 단 한척도 없어 창구덮개를 면제받는 선박이 없는 실정이다. 따라서 모래운반선의 창구덮개 관련 현행 규정의 검토와 사고사례 조사 그리고 현재 운항하고 있는 모래운반선에 대한 설비현황, 복원성능 및 내항성능 평가를 통하여 모래운반선에 대한 창구덮개 면제 조건을 검토하였다. 그 결과, 모래운반선의 경우 창구덮개를 면제 받기 위해서는 화물창의 크기를 조정하여 모래를 화물창 상단부까지 가득 싣더라도 흘수가 만재흘수선을 넘지 않도록 하고, 적절한 풍우밀 조치를 취함으로써 충분한 예비 부력과 복원력 확보가 요구된다. 또한, 배수펌프의 용량은 화물창의 액상상태인 모래를 1시간 이내에 소성상태가 될 수 있도록 배수하기에 충분한 용량이어야 하며, 모든 운항상태에서 작동 가능하여야 한다. 본 연구는 모래운반선의 작업 특성상 창구덮개의 설치작업이 현실적으로 상당히 어렵고, 특히 기상악화시 인명사고로 이어질 수 있는 현실적인 문제점을 항해안전과 관련된 시설기준을 보다 강화함으로써 개선한 것이다.
When a ship sails in a seaway, the resistance on a ship increases due to incident waves and winds. The magnitude of added resistance amounts to about 15–30% of a calm-water resistance. An accurate prediction of added resistance in waves, therefore, is essential to evaluate the performance of a ship in a real sea state and to design an optimum hull form from the viewpoint of the International Maritime Organization (IMO) regulations such as Energy Efficiency Design Index (EEDI) and Energy Efficiency Operational Indicator (EEOI). The present study considers added resistance problem of AFRAMAX-class tankers with the conventional bow and Ax-bow shapes. Added resistance due to waves is successfully calculated using 1) a three-dimensional time-domain seakeeping computations based on a Rankine panel method (three-dimensional panel) and 2) a commercial CFD program (STAR-CCM+). In the hydrodynamic computations of a three-dimensional panel method, geometric nonlinearity is accounted for in Froude-Krylov and restoring forces using simple wave corrections over exact wet hull surface of the tankers. Furthermore, a CFD program is applied by performing fully nonlinear computation without using an analytical formula for added resistance or empirical values for the viscous effect. Numerical computations are validated through four degree-of-freedom model-scale seakeeping experiments in regular head waves at the deep towing tank of Hyundai Heavy Industries.
내항성능이 우수한 선체는 나쁜 해상상태에서도 효과적으로 운항이 가능하고, 여객과 화물을 안정된 상태로 유지시키게 된다. 이러한 선체의 운동은 선속과 파도의 조우주파수와 밀접한 관계를 가지고 있다. 운동응답에 대한 평가는 입사파에 대하여 3자유도 운동에 대한 계산이 수행되어야 한다. 따라서 본 연구에서는 카타마란형 레저보트의 선형설계를 수행하여 이에 대한 운동성능을 고찰하고자 하였다. 조우각과 선속의 변화에 따른 카타마란의 3자유도에 대한 RAO 및 RMS 값의 반복적인 평가를 통하여 양호한 운동응답을 보였다.
본 연구에서는 18미터급 쌍동형 선형의 선수벌브 유무에 따른 운동응답특성을 선형 스트립이론에 기초한 상용코드(Seakeeper)를 이용하여 추정하였다. 계산조건으로는 ITTC 파스펙트럼에 기초한 뷰포트 풍력계급 3 ($\bar{T}=2.98s$, $H_{1/3}$ =0.6m), 4 ($\bar{T}=3.85s$, $H_{1/3}$ =1m) 및 5 ($\bar{T}=5.44$, $H_{1/3}$ =2m)의 파스펙트럼을 산출하였고, 조우각은 선수파, 선수사파 및 횡파를 적용하여 종동요의 선체운동응답스펙트럼을 해석하였다. 선수벌브가 적용된 쌍동선 선형은 선수파와 선수사파에서 최대 20%의 종동요 응답이 감소하는 효과를 나타냈다.
One of the most important missons that are imposed on merchant ship at sea is to accomplish the safe transportation of cargo loaded. Recently, a study on the seakeeping performance has been carried out on the development of evaluation system related to the synthetic safety of a ship at sea. The seakeeping performance is the ship's ability sailing at, and executing its misson against adverse environmental factors successfully and safely. Until now, however, there has not been any method of quantitative evaluation on the dynamic safety of the ship's cargo loaded. In this regards, this paper has introduced the evaluation method of dynamic safety of the ship's cargo. In order to evaluate the dynamic safety of cargo, the vertical and lateral acceleration which causes the collapse, racking and local structure failure of cargo was adopted as the evaluation factors in the ship's motions. The response amplitude of ship's motions in regular waves is manipulated by NSM (New Strip Method) on a given 2,700 TEU full container vessel under the wind forces of 7, 8 and 9 Beaufort scale. Each response of ship's motions induced by NSM was applied to short-crested irregular waves for stochastic process on evaluation factors and then vertical and lateral acceleration of each cargo was compared with significant amplitude of each acceleration. A representative dangerous factor was determined by comparing permissible values of stacking and racking forces occurred typically to the vertical and transverse directions with the container strength required on ISO 1496 at the positions of forecastle, poop and ship's midship respectively. Through the occurrence probability of the determined factor by Rayleigh's probability density function, the dangerousness which limits loads on container's side wall as an evaluation was applied in judging of the danger of the ship's cargo loaded.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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