• 제목/요약/키워드: 운동과 장력특성 해석

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해상 부유체 운동특성에 관한 연구

  • 이춘기
    • 한국항해항만학회:학술대회논문집
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    • 한국항해항만학회 2018년도 추계학술대회
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    • pp.325-325
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    • 2018
  • 파랑 중 4점 계류식 해상부유체의 운동 특성은 4점 계류의 상태에 따라 운동해석이 달라질 수 있다. 본 연구에서는 부상체의 부력과 파랑의 파고 및 풍압으로 인한 계류색에 미치는 장력에 대하여 검토하고자 한다.

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선체 운동을 고려한 ROV 케이블의 연성 동력학 해석 (Dynamic Analysis of ROV Cable with the Coupling of Ship Motion)

  • 조규남;송하철
    • 한국해양공학회:학술대회논문집
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    • 한국해양공학회 2003년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.94-98
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    • 2003
  • 최근 해양 자원 확보의 중요성이 증대됨에 따라 이들 자원의 탐사 및 해양 연구에 필요한 심해 잠수정의 개발이 국내에서 진행되고 있다. 이에 따라 본 연구에서는 ROV 진수 시 파랑 하중에 의해 발생하는 ROV 케이블의 장력 변화에 대한 정량적 평가를 수행하였다. ROV carrier는 국내에서 운용 중인 온누리호를 모델로 하였으며, 파도에 의해 발생하는 선체 운동 해석 결과를 토대로, 이들 운동에 의해 발생하는 케이블의 장력을 선체. A-frame 및 ROV의 물리적, 기하학적 특성을 고려한 연성 동력학 해석을 통해 구하였다. 해석은 유한 요소 해석을 기반으로 하는 조화 가진 해석을 수행하였고, 선체 운동은 선수파와 횡파에 대해 각각의 해석 결과를 도출하였다.

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선망어업의 생산성 향상에 관한 연구 - 단선식 시험조업에 있어서 선망의 운동특성 - (Studies on the Improvement of the Productivity of the Purse Seine Fishery - The characteristics on the motion of purse seine in the experimental operation of one boat system -)

  • 김석종;최찬문;정용진
    • 수산해양기술연구
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    • 제39권2호
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    • pp.99-111
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    • 2003
  • 선망어업의 생산성 향상에 관한 기초 연구로서 제주도 주변 해역어장(33$^{\circ}$37.8' N, 126$^{\circ}$31.1' E)에서 단선조업이 가능하도록 건조된 시험 조업선인 제주대학교 해양과학대학 실습선 아라호(990톤)를 사용하여 투망과 양망 등의 실험을 실시했다. 실험에 사용한 선망은 뜸줄의 길 829.1m, 발줄의 길이 995.7m이다. 초소형 메모리 계측기와 망심계, 장력계를 사용하여 그물 아랫자락의 수심과 선망의 장력을 측정하였으며, 측정한 자료를 이용하여 투망과 양망할 때의 그물어구의 운동특성과 장력특성을 해석하였는데, 그 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 단선식 조업방법에 의해 실시한 시험조업에서 선망의 투망과 양망이 가능했다. 2. 선망을 투망할 때 그물 아랫자락의 침강수심(Dp)과 경과시간(Et)의 관계는 값의 설정범위에서 다음과 같은 실험식으로 나타낼 수 있다. Dp=7.58Et-6.48 3. 죔줄을 죌 때 그물 아랫자락의 침강수심과 경과 시간의 관계는 값의 설정 범위에서 다음과 같은 실험식으로 나타낼 수 있다. Dp=-0.8Et$^2$+7.42Et+92.04 4. 죔줄을 죌 때 선망의 장력은 경과시간 8분일 때 최대값(14.7톤)을 나타냈으며, 장력과 경과시간의 관계는 값의 설정범위에서 다음과 같은 실험식으로 나타낼 수 있다. T=-0.13Et$^2$+3.23Et-5.72

규칙파 중 플로팅 도크의 운동응답특성 및 계류장력 추정 (Prediction on Mooring Tension & Motion Response Characteristics of a Floating Dock in Regular Waves)

  • 오영철;김옥석;고재용
    • 해양환경안전학회지
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    • 제19권2호
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    • pp.200-206
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    • 2013
  • 이 연구에서는 상용코드(AQWA)를 이용하여 규칙파 중 8점 계류 중인 플로팅 도크의 계류 장력과 운동응답특성을 고찰하였다. 연구의 목적을 달성하기 위해 수심 10 m 연안환경(파 진폭 1.05 m, 파주기 3.85 sec, 풍속 20.21 m/s, 풍향 및 조류방향 $90^{\circ}$, 입사파 ${\chi}=180^{\circ}$, $135^{\circ}$$90^{\circ}$ 조건에서 수치 해를 적용하였다. 해석모델은 길이 140 m, 폭 32 m 및 높이 14.6 m의 강구조물로 현수선의 길이는 최대 120 m를 적용하였다. 해석결과 상하동요와 종동요는 선수파 보다 횡파에서 크게 나타났으며 계류 장력도 횡파와 풍하중에 의해 크게 작용하였다.

자유표면을 가지는 점성 유동장내의 기포거동에 관한 기초해석 (Basic Analysis of Bubble Behavior in the Viscous Flow Domain with the Free Interface)

  • 박일룡;전호환
    • 대한조선학회논문집
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    • 제39권1호
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    • pp.16-27
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    • 2002
  • 이유체 비압축성 점성 유동장내에서의 이차원 기포의 운동과 변형을 레벨셋 방법을 도입하여 해석하였다. 지배방정식은 유한체적법을 사용하여 해석하였다. 본 방법의 수치계산결과는 발표된 실험결과와 계산결과의 비교를 통해 검증하였다. 수치계산에서는 초기상태에 유동장 내에 두 유체의 비교란 자유표면이 존재할 때 단일 및 다수의 기포의 운동과 변형을 해석하였다. 해석을 통해 표면장력의 변화와 밀도비의 변화에 따른 기포거동의 변화를 살펴볼 수 있었다. 자유표면은 기포가 자유표면으로 상승할 때 기포의 거동에 큰 영향을 끼친다. 레벨셋법을 사용하여 계산된 본 연구의 결과들을 통해서 기포거동의 특성을 살펴볼 수 있었다.

교차점 부근의 과도자유표면유동에 미치는 표면장력의 영향 (The Effect of Surface Tension on the Transient Free-Surface Flow near the Intersection Point)

  • 이경중;이기표
    • 대한조선학회논문집
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    • 제28권2호
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    • pp.104-117
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    • 1991
  • 자유표면을 가지는 유체에서 물체가 운동을 하게되면 물체와 자유표면의 교차점 주위에서 유제유동이 매우 급격해진다. 이 유동현상은 부유체의 운동에 따르는 유체유동, 탱크내에서의 슬로싱, 조파기 문제, 물체의 입수등 여러문제에서 발생된다. 이 유동은 교차점 주위에서 특이성을 가진다고 알려져 있었으나 Roberts(1987)는 물체의 운동이 충격운동이 아닐 경우에는 특이성이 존재하지 않는다는 것을 밝혔다. 본 논문에서는 표면장력을 고려하여 물체의 운동이 충격운동인 경우에도 특이성을 가지지 않는 해석해를 구하였고, 해의 특성을 조사하여 진동현상에 대한 임계치를 구하여 교차점에서 떨어진 거리가 이 임계치보다 작은 곳에서는 진동현상이 존재하지 않는다는 것을 밝혔다.

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에너지 소산장치를 장착한 사장교의 지진 취약도 해석 (Seismic Fragility Analysis of a Cable-stayed Bridge with Energy Dissipation Devices)

  • 박원석;김동석;최현석;고현무
    • 한국지진공학회논문집
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    • 제10권3호
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    • pp.1-11
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    • 2006
  • 이 논문에서는 에너지 소산장치가 장착된 사장교의 지진 취약도 해석 방법을 제시하고 에너지 소산장치의 장착 및 주탑-보강형 연결 조건에 따른 지진 취약도 변화를 살펴본다. 입력지반운동, 에너지 소산장치 특성값 및 사장교 강성 모형에 확률 변수를 도입하여 불확실성을 고려하고 에너지 소산장치의 비선형 이력거동을고려하여 시간이력 해석을 수행한다. 해석결과의 회귀분석을 통한 최대 응답과 입력지반운동 세기(intensity) 사이의 관계식으로부터 취약도 해석을 위한 소요 역량(demand)을 수립한다. 역량(capacity)에 해당하는 한계상태는 주탑 하부의 전단력, 보강형의 교축방향 변위, 케이블 장력의 변동량 그리고 강주탑의 좌굴이 고려된다. 해석 예제로서 강주탑 사장교인 제 2 진도대교 모형에 대하여 취약도 해석을 수행하였다. 취약도 해석결과 에너지 소산장치의 사용을 통하여 구속 또는 비구속 연결조건시 높은 손상확률을 보이던 한계상태에 대하여 그 손상확률을 크게 줄일 수 있음을 확인하였다.

정지된 2차원 액체 필름 끝단의 비점성 수축특성에 관한 수치연구 (Numerical Investigation on Two-Dimensional Inviscid Edge Receeding of a Stationary Fluid Sheet)

  • 안자일;송무석
    • 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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    • 제10권2호
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    • pp.107-111
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    • 2007
  • 경계를 가지는 비점성 2유체 유동을 해석할 수 있는 수치해법을 개발하고 이를 이용하여 초기에 정지되어 있는 액체판의 끝단에서 일어나는 수축현상을 분석하였다. 경계면은 보오텍스 쉬트로 모델하였고 유동장은 와도격자법과 경계면추적법을 적용하여 계산하였다. 액체판의 끝단은 표면장력에 의해 수축되고 뭉툭한 형상을 취하게 되고, 이러한 끝단은 잘룩한 형상의 통로에 의하여 액체판에 연결되어 안쪽으로 끌려들게 된다. 이러한 현상을 비점성 조건에서 운동에너지 변화를 포함한 무차원 수의 함수로 분석하였다. 끝단의 수축속도는 로 파악되었고 표면장력파의 전파특성이 엄밀하게 조사되어야 함을 밝혔다.

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약 비선형 파랑에 대한 연직 2차원 부방파제의 동수역학적 해석 (Hydrodynamic Analysis of Two-dimensional Floating Breakwater in Weakly Nonlinear Waves)

  • 이정우;조원철
    • 대한토목학회논문집
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    • 제26권5B호
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    • pp.539-549
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    • 2006
  • 본 연구에서는 포텐셜 이론, 섭동법, 경계요소법에 근간을 둔 이차의 시간영역 수치모델을 개발하고 이를 이용하여 폰툰형 부방파제의 성능을 평가하였다. 다양한 설계조건에 대하여 파력, 운동변위, 자유수면고, 투과율 등의 변화를 고찰하였으며, 파랑의 약 비선형성이 방파제의 동수역학적 특성에 미치는 영향을 분석하는데 주안점을 두었다. 수치모의 수행 결과, 이차의 성분 파는 동유체력, 계류장력, 운동변위에 미치는 영향이 큰 것으로 분석되었으나, 파랑의 약 비선형성이 투과율에 미치는 영향은 매우 작아 선형해석만으로도 파랑제어효율을 평가할 수 있음을 확인하였다. 또한 파랑제어효율이 우수한 수심과 흘수의 비, 파수와 폭과의 관계 등을 제시하였다.

유연한 스커트를 가진 오일붐의 운동응답해석 (The Motion Response of an Oil Boom with Flexible Skirt)

  • 성홍근;조일형;최항순
    • 한국해안해양공학회지
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    • 제7권2호
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    • pp.156-162
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    • 1995
  • 스커트의 유연성을 고려한 2차원 오일붐 모델에 대한 수치해법을 개발하였다. 본 수치모델에서는 부체를 강체로, 스커트를 장력이 걸려 있는 막으로, 스커트의 아래끝엔 집중질량이 놓여 있다고 가정하였다. 유동은 포텐셜이라고 가정하였으며 부체와 스커트의 연결부에서는 변위가 연속이라는 운동학적 조건을 그리고 스커트의 아래끝에는 집중질량에 대한 동력학적인 조건을 부가하였다. 수치해법은 선형포텐셜유동 이론에 근거한 Green 함수방법에 기초를 두고 있다. 스커트의 변형을 미리 알 수 없으므로 방사 포텐셜(radiation potential)과 부체의 변위 그러고 스커트의 변형을 동시에 구하는 방식을 택하였다. Green 정리를 적용하여 얻은 적분방정식과 부체의 운동방정식 그리고 스커트의 변형 관계식을 이산화하여 방사포텐셜과 부체의 변위 그리고 스커트의 변위에 대한 선형대수 방정식을 얻었다. 수치계산결과에 의하면 스커트의 유연성이 부체의 운동응답을 다소 줄일 수 있으며 부체의 공진체계를 바꿀 수 있음을 확인하였다. 그리고 오일붐의 운동응답특성에 영향을 주는 인자들 중에서 스커트의 길이와 집중질량을 파라미터로 하여 오일붐 모델의 운동응답특성을 비교해 보았다. 스커트가 유연한 경우와 스커트가 강체인 경우의 저주파수 극한해는 거의 일치하고 있어 수치해의 타당성을 간접적으로 확인할 수 있었다.

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