Dynamic Analysis of Guyline in the Offshore Guyed Towers Considering Sea Bed Contact Conditions

심해용 Guyed Tower 계류선의 해저면과의 접촉조건을 고려한 동적 해석

The numerical analysis on tile behaviour of mooring system in the offshore guyed tower is presented. The governing equilibrium equations are derived by the principle of virtual work. The drag and inertia effects of fluid are included in a Morrison type equation. The finite element method is used in the computation. Geometric nonlinearities for the analysis of the mooring line are considered in which both modified Newton-Raphson method and Newmark-$\beta$ method are employed. Numerical experiments show the validity and the capability of the developed mathematical formulation.

본 연구에서는 심해용 Guyed Toewer 계류선의 해저면과의 경계조건을 고려한 동적해석 방법을 제시하였다. 가상일의 원리와 유한요소법을 사용하여 기본식을 유도하였으며 케이블의 기하학적 비선형성을 고려하였다. 지점운동에 대한 정적 및 동적효과를 고려하기 위하여 모든 시스템매트릭스를 자유도에 관계되는 성분 및 지점운동과 관계되는 성분으로 분할하여 운동방정식을 유도하였다. 유체의 항력과 관성력은 Morrison식을 사용하였으며 비선형운동방정식의 해는 Newton-Raphson 방법과 New-mark-$\beta$방법을 사용하여 구하였다. 그 결과 Tower 운동에 의한 계류선의 거동을 용이하게 해석할 수 있었다. 수치해석예를 통하여 본 연구에서의 해석방법의 타당성을 입증하였으며, 본 해석방법은 케이블구조의 동적해석에 여러모로 적용할 수 있다.