A Study on the Optimum Structural Design of High Speed Ships with Twin Hulls

쌍동형 초고속선의 최적 구조 설계에 관한 연구

In this study, an optimization method to design the hull structure of the surface effect ships with twin hulls is proposed for the purpose of minimization of weight based on the regulations of DnV class, and computer programs following the method are developed. The method uses simple formulas as to bending and buckling strength of beams and plates to design local structures, and considers the effect of interaction between longitudinal girders and transverse web frames by grillage analysis and calculates torsional strength of the cross structure by the simplified method. Global optimization of the midship section is attained by integration of optimized substructures. According to optimized results by applying the method to the designed ship, reduction of 20 percent of hull weight can be shown, and optimum transverse frame space can be obtained.

본 연구에서는 쌍동형 표면효과선 선체 구조의 최소 중량 설계를 수행하는 방법을 제시하고, 이에 따르는 전산 프로그램을 개발하고자 한다. 본 방법은 DnV의 설계 하중 및 강도 기준을 이용하며, 격자 구조 해석을 통해 종거어더와 횡늑골의 상호 영향을 반영하여 설계에 활용하고, 쌍동 선체 사이의 연결 구조에 대해 비틂 강도 해석을 수행하여 횡격벽 설계를 수행한다. 또한 부분구조의 최적화를 통해 중앙 단면 전체의 최적화에 도달하는 방법을 적용함으로써 최적화의 효율을 증가시키고 있다. 본 방법을 적용한 결과, 초기 설계 결과에 비해 20% 정도의 선체 중량 감소효과를 확인할 수 있고, 최적의 횡늑골 간격도 계산될 수 있다.