On Two-Dimensional Large-Amplitude Motions in Regular Wave

규칙파중에서의 주상체의 대진폭 운동에 관한 연구

Two-dimensional large-amplitude motions in regular harmonic wave are treated in time domain, by satisfying the exact body boundary condition and the linear free surface condition. For the present numerical calculation, the method of free-surface spectral representation with simple source distribution on the instantaneous body surface has been extended to include the effect of the incident wave. Calculations of the wave exciting force are performed for a submerged circular cylinder fixed or oscillating with large amplitude. Especially, nonlinear effects on the time-mean forces are studied in detail. It is shown that relative motion between the body and the fluid particle gives a significant effect on the lift and drift forces. Also, large-amplitude motion of a submerged circular cylinder and that of a floating Lewis-form cylinder are directly simulated in time domain. In the calculation results, some nonlinear effects are shown.

정규칙파 중에서의 이차원 주상체의 대진폭 운동이 시간영역 수치계산법에 의해 다루어졌다. 물체표면 경계조건을 각 순간의 실제 물체표면에서 적용하므로 대진폭 운동에서 고려되어야 하는 물체 위치변화 및 형상변화 등에 의한 비선형효과가 고려되고 있으며, 자유표면에서의 비선형효과는 고려되지 않는다. 단순강제동요 및 자유동요문제에 적용된 바 있는 물체 표면 소오스 분포와 자유표면 스펙트럴 표현방법이 입사파의 강제력을 포함하도록 확장 적용되었고 물체의 운동응답은 시간적분법에 의해 계산되었다. 잠수 및 부유주상체의 대진폭 운동이 시간영역에서 직접 시뮬레이션되어 비선형 효과들이 보여지고 있으며, 대진폭 운동시 파강제력에 영향을 미치는 비선형효과가 고찰되어, 물체와 유체입자의 상대운동이 수평 및 수직방향 시간평균력들에 상당한 영향을 미침이 보여지고 있다.