Morison 방정식을 이용한 Tension Leg Platform의 동정해석

Dynamic Analysis of a Tension Leg Platform Using Morison's Equation

본 논문에서는 Tension Leg Platform(TLP)에 작용하는 파랑하중을 간단한 Morison 방정식을 이용하여 효율적으로 산정할 수 있는 방법에 대해서 연구하였다. 본 방법에서는 MacCamy-Fuchs 산란파이론에 기초를 둔 파동력 감소계수를 도입하여 파의 산란효과를 근사적으로 고려하였으며, Morison 방정식 상에서는 무시되는 연직기둥의 바닥에 작용하는 수직력을 이 면에서의 동압력과 수직방향의 부가질량에 관련된 관성력으로 산정하여 고려하였다. 수치해석은 1000 ft 수심에 위치한 가상적인 구조물에 $0^{\circ}$ 및 $45^{\circ}$로 입사하는 파에 대하여 전술한 방법 및 이론적으로 보다 정확한 산란파이론에 의한 방법을 사용하여 수행하였으며, TLP 운동 및 tether의 상단 인장력의 전달함수(RAO)를 구하여 비교 검토하였다.

An efficient method for the calculation of wave forces on a tension leg platform(TLP) is presented in this paper. It is based on the Morison's equation with two corrective terms. One is the reduction of the inertia forces on the vertical columns in order to include the wave diffraction effect particularly for small wave conditions. The other is the inclusion of the hydrodynamic forces acting at the bottoms of the columns. Numerical studies are carried out for a TLP in 1000 ft water with two different wave heading angles($0^{\circ}$ and $45^{\circ}$). The reponse amplitude operators(RAO's) for the TLP motions and top tether tension variations are obtained by the present method and the theoretically more accurate method based on the diffraction theory. A comparison has been made between the results obtained by two methods.