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Dynamic Response Simulation of a Heavy Cargo Suspended by Parallel Connected Floating Cranes

병렬 연결된 해상 크레인을 이용한 대형 중량물 인양 작업의 동적 거동 계산 시뮬레이션

  • Cha, Ju-Hwan (Dept. of Naval Architecture, Mokpo Nat'l Univ.) ;
  • Ku, Nam-Kug (Dept. of Naval Architecture and Ocean Engineering, Seoul Nat'l Univ.) ;
  • Roh, Myung-Il (School of Naval Architecture and Ocean Engineering, Univ. of Ulsan) ;
  • Lee, Kyu-Yeul (Dept. of Naval Architecture and Ocean Engineering, and Research Institute of Marine Systems Engineering, Seoul Nat'l Univ.)
  • 차주환 (목포대학교 해양시스템공학과) ;
  • 구남국 (서울대학교 조선해양공학과 대학원) ;
  • 노명일 (울산대학교 조선해양공학부) ;
  • 이규열 (서울대학교 조선해양공학과 및 해양시스템공학연구소)
  • Received : 2011.04.05
  • Accepted : 2012.03.29
  • Published : 2012.06.01

Abstract

In this study, we performed a simulation of the dynamic response of a multibody system to calculate the tension acting on wire ropes connecting floating cranes and a heavy cargo such as a Giga Block weighing over 5000 tons when the cargo is salvaged using parallel connected floating cranes. In this simulation, we supposed that the motion of the floating cranes, barge ship, and heavy cargo has 6 degrees of freedom and that the interaction is determined by constraints among them. In addition, we considered independent hydrostatic and hydrodynamic forces as external forces acting on the floating cranes and barge ship. The simulation result can be a basis for verifying the safety of construction methods in which heavy cargo is salvaged by parallel connected floating cranes, and it can also be used to guide the development of such construction methods.

본 연구에서는 병렬 연결된 해상 크레인을 이용하여 5,000ton 이상의 기가 블록급 대형 중량물을 인양할 때 해상 크레인과 대형 중량물 사이에 연결된 와이어 로프에 작용하는 장력을 계산하기 위해 다물체계 동역학 시뮬레이션을 수행하였다. 이를 위해, 해상 크레인, 바지선, 대형 중량물은 각각 6 자유도 운동을 하고, 이들 사이에는 서로간의 구속에 의한 연성을 가지도록 모델링 하였다. 또한 해상 크레인 및 바지선에 작용하는 외력으로 유체 정역학 힘과 유체 동역학 힘을 고려하였고, 각각의 물체에 독립적으로 작용한다고 가정하였다. 본 시뮬레이션 결과, 향후 해상크레인을 병렬 연결하여 대형 중량물을 인양하는 공법의 안정성을 확인하고 공학적인 지침을 마련할 수 있는 근간이 될 수 있으리라 예상한다.

Keywords

References

  1. Cha, J. H., Roh, M. I. and Lee, K. Y., 2010, "Integrated Simulation Framework for the Process Planning of Ships and Offshore Structures," Robotics and Computer-Integrated Manufacturing Journal, Vol. 26, No. 5, pp. 430-453. https://doi.org/10.1016/j.rcim.2010.01.001
  2. Samsung Heavy Industries Co., Ltd., 2007, Giga-Block Method Using Many Sea-Cranes, Korea Patent No. 10-0718928.
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