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Modeling and Simulation of a Ship with Anti-Rolling Devices in Waves

자세제어장비를 장착한 선박의 파랑중 운동 모델링 및 시뮬레이션

  • 윤현규 (한국해양연구원 해양안전방제연구본부) ;
  • 이경중 (한국해양연구원 해양안전방제연구본) ;
  • 이창민 (한국해양연구원 해양안전방제연구본부)
  • Published : 2004.06.01

Abstract

Wave exciting force and moment generate the motions of a ship in waves. Since ship motion exerts the negative influences on a crew's operability, the safety of cargos, passenger's comfort, etc, the anti-rolling devices may be required to reduce such motion In this paper, the dynamics of the anti-rolling devices such as passive and active moving weight stabilizer and anti-rolling tank, and fin stabilizer are mathematically modeled While the effect of the motion of the anti-rolling device on a ship was taken into consideration in roll mode only in the past, the 6 DOF coupled equations of motion between a ship and the anti-rolling devices are constituted Finally the motion of a ship with anti-rolling devices in waves is simulated through the developed simulation program.

파도에 의한 힘과 모멘트는 운항하는 선박에 운동을 발생시킨다. 이러한 운동은 승무원의 작업 능률 저하, 화물의 안전 및 승선감 등에 영향을 주게 되어 안전 운항 저해 요소가 되므로 파도에 의학 운동이 큰 선박들은 자세제어장비(anti-rolling devices)의 장착이 요구된다. 본 연구에서는 수 능동의 이동질량안정기(moving weight stabilizer), 감요탱크(anti-rolling tank), 핀스태빌라이저(fin stabilizer)와 같은 자세제어장비의 동적 거동을 수학적으로 모델링 하였다 기존에는 자세제어장비의 운동을 선박의 횡동요에만 고려한 반면, 본 연구에서는 선박의 6자유도 운동을 모두 고려하여 복합운동방정식을 정립하였다. 마지막으로 자세제어장비를 장착한 선박의 파중 운동 계산 프로그램을 작성하여 시뮬레이션을 수행하였다.

Keywords

References

  1. Bhattacharyya, R. (1978), 'Dynamics of Marine Vehicles', John Wiley & Sons
  2. Fossen, T.I. (1994), 'Guidance and Control of Ocean Vehicles', John Wiley & Sons
  3. Lewis, E.V. (1989), 'Principles of Naval Architecture 2nd Ed., Volume III. Motions in Waves and Controllability', SNAME
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