Nonlinear Vortical Forced Oscillation of Floating Bodies

부유체의 대진폭 운동에 기인한 동유체력

A numerical method is developed for the nonlinear motion of two-dimensional wedges and axisymmetric-forced-heaving motion using Semi-Largrangian scheme under assumption of potential flows. In two-dimensional-problem Cauchy's integral theorem is applied to calculate the complex potential and its time derivative along boundary. In three-dimensional-problem Rankine ring sources are used in a Green's theorem boundary integral formulation to salve the field equation. The solution is stepped forward numerically in time by integrating the exact kinematic and dynamic free-surface boundary condition. Numerical computations are made for the entry of a wedge with a constant velocity and for the forced harmonic heaving motion from rest. The problem of the entry of wedge compared with the calculated results of Champan[4] and Kim[11]. By Fourier transform of forces in time domain, added mass coefficient, damping coefficient, second harmonic forces are obtained and compared with Yamashita's experiment[5].

수치방법은 포텐셜 유동의 가정하에서 Semi-Lagrangian 기법을 사용하여 2차원 쇄기의 비선형운동과 축대칭 물체의 강제 상하동요 운동에 대해서 개발되었다. 2차원에서 Cauchy 이론은 경계를 따라서 복소포텐셜과 그것의 미분치를 계산하기 위해 적용되었고, 3차원에서 Rankinering 쏘오스가 사용되고 대수방정식을 풀기위해서 그린 제2정리를 이용하였다. 해는 완전한 사유표면 조건을 수치적분함으로서 시간전진시킨다. 수치계산 예는 정속도로 입수하는 쇄기형 주상체와 정지 상태로 부터 강제상하동요하는 문제를 택하였다. 쇄기입수 문제는 Chapman [4], Kim[11]의 계산결과와 비교된다. 위에서 적용된 기법을 이용하여 구한 시간영역에서 힘을 Fourier 변환함으로서 부가질량계수, 감쇄계수, 2차조화력등이 얻어지고 Yamashita[5]의 실험치와 비교된다.