The Nonlinear Motions of Cylinders(II) - Translating and Heaving Problem, Body Motion in Waves -

주상체의 비선형 운동(II) -전진동요문제, 파랑중의 운동-

This paper dealt with the application of a numerical method developed by the authors using the matching method proposed in the previous paper on "The Nonlinear motions of cylinders(I)[16]", and Cauchy's theorem to the problems associated with hydrodynamic forces acting on a heaving cylinders translating in a calm water and also motions of cylinders in waves. In spectral method. body boundary condition in submerged case is satisfied exactly but one in floating case is not satisfied exactly. In the numerical code developed here, the boundary condition at the free-surface and body surface is satisfied exactly at its instaneous position. It is of interest to note that the present scheme could be applied to a free-surface-piercing body without experiencing a difficulty in the numerical convergence. The computed results are compared with other results([6], [12]).

본 논문에서는 전 논문 주상체의 비선형운동(I)[16]의 정합방법과 비선형해법을 이용한 원형실린더의 전진동요문제와 파랑중에서의 실린더의 운동에 관한 결과를 중심으로 보고한다. 완전한 물체표면 조건의 부과에 관하여 스펙트럴방법은 잠수된 경우에 적용할 수 있으나 물체가 부유된 경우에 적용이 어렵다. 그러나 본 방법은 어떤 구속없이 완전하게 적용할 수 있고 자유표면에서는 완전한 비선형 자유표면조건을 시간적분하여 추적한다 본 논문에서는 예로 첫째는 원형실린더가 수면하에서 전진하면서 상하동요하는 경우의 동유체력을 계산하여 Grue[6], Kim[12]의 선형계산과 비교하였고 또 다른 적용으로 부유된 원형주상체의 전진동요 문제를 수치적인 어려움 없이 성공적으로 수행하였다. 두번째는 파랑 중에서 주상체의 운동문제에 관한 계산을 수행하였다. 초기조건의 부과를 위해 가상적인 조파기를 설치하여 2차원 수치수조를 만든 다음 잠수된 원형 실린더를 고정시켜서 계산을 수행하여 비선형동유체력을 구하였고 다음은 2차원 실린더가 파랑중에서 운동할 때 계산을 수행했다.