• Title/Summary/Keyword: 운동파이론

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Motions of Semi-submersible Drilling Rigs in Deep Water (Semi-submersible 석유시추선(石油試錐船)(부체해양구조물(浮體海洋構造物))의 운동(運動) -계산방법(計算方法), 해석(解析) 및 응용(應用))

  • Jin-S.,Chung
    • Bulletin of the Society of Naval Architects of Korea
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    • v.11 no.2
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    • pp.23-40
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    • 1974
  • Semisubmersible 해양석유시추선의 기본설계에 필요한 파랑중(波浪中)에서 운동(運動)을 계산(計算)하는 이론적방법(理論的方法)을 제시하고 "MOHOLE"과 "SEDCO 1350-F" 석유시추선들의 운동(運動)을 해석하였다. 이 규칙파에서 운동계산을 불규칙해양파(波)에 적용하는 응용해석을 보여주었다. 현재 이론적 방법으로는 6자유도(自由度)의 운동을 해양파의 어떤 방향에 대해서도 정확히 계산할 수 있으며 계산의 정확성은 수조(水槽)에서의 모형선의 운동측정치와 실선(實船)의 운동측정치와 비교하여 증명되었다. 또 현재의 방법은 종전에 개발된 방법보다 더 일반적(一般的)인 경우를 다룰 수 있으며 결과치도 더 정확하다. 극소운동특성을 갖는 해양석유시추선과 부체(浮體)해양구조물의 설계는 경비가 비싸고 시간이 많이 드는 모형실험보다는 유체역학적(流體力學的) Parameters를 신속 정확히 자주 변경 검토해야 하는 기본설계단계에서는 정확한 이론적인 전자계산기에 의한 계산방법이 절실히 필요하다. 예상(豫想)과 같은 부가질량(附加質量)과 감쇠력(減衰力)은 Resonance 운동주기에서만 운동에 영향을 준다. 해양구조물에 작용하는 파력(波力)은 Froude-Krilov force, 부가질량(附加質量) 및 감쇠력(減衰力)과 Restoring force로 구성했으며 규칙파(規則波)에서의 6자유도(自由度) 운동방정식은 본 논문에 제시된 실험측정치(値)와 실험으로 정확도가 증명된 이론치(値)의 부가질량과 감쇠력 계수(係數)를 써서 풀었다. 규칙파(規則波)에서의 계산된 운동을 Pierson Moskowitz 해양파(海洋波) 스펙트럼과 linear superposition principle에 의해 불규칙해양파(不規則海洋波)에서의 운동을 계산하는데 사용했다. 불규칙파(不規則波)에서의 운동은 운동스펙트럼과 통계적 운동치로 나타냈다. 현재의 계산방법은 실제 기본설게에 사용되어 왔으며, 다른 응용분야는 파랑중(波浪中)에서의 파면(波面)과 Deck간(間)의 Clearance, 계류선(係留線)의 동장력(動張力)계산의 기본 Data 및 기본설계의 Draft 등 Parameters를 통(通)한 Optimum Design 등(等)이다. 파(波)의 한 방향(方向)에 대(對)한 전자계산기(電子計算機)(IBM 370 또는 CDC 6400)에 의한 운동계산은 10초(秒)미만밖에 안걸린다. 또 현재의 계산방법은 해양석유시추선뿐 아니라 이와 비슷한 부체(浮體)해양구조물과 Pipe-laying선(船) 또 Supply Boat설계(設計)에도 쓰여지고 있다.

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물체의 충돌 시 탄성파에 의한 질량중심의 이동 효과에 대한 해석

  • 정병태
    • Proceedings of the Korea Society for Industrial Systems Conference
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    • 2000.11a
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    • pp.353-356
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    • 2000
  • 두 물체의 충격운동량-충격 및 탄성파 발생의 순으로 작용하도록 하면 계 내에서 충돌 후 생기는 운동량의 관성 속도와 충돌기간동안 발생하는 탄성파의 충격에너지 전달속도가 다른 경우가 있다. 이것은 충돌기간동안 총 운동량은 보존되나 선 운동량이 비 보존되는 경우가 있어서 충돌기간동안 비 보존된 내부 운동량의 시간 적분만큼 충돌을 가한 질량중심이 이동했다는 의미이다. 충돌기간동안 충격파는 탄성파에 근사시키고 그것은 군속도에 근사시켜 이론적 근거를 만들고 실험에 의해 확인했다. 폐쇄된 계 내에서 내부에너지를 이용하여 특별한 두 물체의 충돌기간동안 비 보존되는 운동량 때문에 질량중심이 이동되는 것에 대해 해석한다.

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Shock-Fitting in Kinematic Wave Modeling (운동파 이론의 충격파 처리기법)

  • Park, Mun-Hyeong;Choe, Seong-Uk;Heo, Jun-Haeng;Jo, Won-Cheol
    • Journal of Korea Water Resources Association
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    • v.32 no.2
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    • pp.185-195
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    • 1999
  • The finite difference method and the method of characteristics are frequently used for the numerical analysis of kinematic wave model. Truncation errors cause the peak discharge dissipated in the solution from the finite difference method. The peak discharge is conserved in the solution from the finite difference method. The peak discharge is conserved in the solution from the method of characteristics, however, the shock may deteriorates the numerical solution. In this paper, distinctive features of each scheme are investigated for the numerical analysis of kinematic wave model, and applicability of shock fitting algorithm such as Propagating Shock Fitting and Approximated Shock Fitting methods are studied. Propagating Shock Fitting method appears to treat shock properly, however, it failed to fit the shock appropriately when applied to a sudden inflow change in a long river. Approximate Shock Sitting method, which uses finer elements, is found to be more proper shock-fitting than the Propagating Shock Fitting method. Comparisons are made between two solution from the kinematic wave theory with shock fitting and full dynamic wave theory, and the results are discussed.

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Investigation of Importance of Evanescent Modes in Predicting the Transformation of Water Waves by the Linear Wave Theory: 1. Derivation of Equations of Wave Energy (선형파 이론에 의한 파랑변형 예측 시 소멸파 성분의 중요성 검토: 1. 에너지 식 유도)

  • 이창훈;조용식
    • Journal of Korean Society of Coastal and Ocean Engineers
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    • v.14 no.4
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    • pp.282-285
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    • 2002
  • The magnitude of evanescent modes in terms of dynamics is investigated in case that the transformation of water waves is predicted using the linear wave theory. In other words, derivation is made of both the kinetic and potential wave energies of evanescent modes as welt as propagating modes. The evanescent modes consist of compound components of propagating and evanescent modes, those of identically equal evanescent modes, and those of identically different evanescent modes. The wave energy per a horizontal distance decreases exponentially with the distance.

Lagrangian Motion of Water Particles in Stokes Waves (스토우크스파에서의 수입자 운동)

  • Kim, Tae-In;Hwang, Im-Koo
    • Journal of Korean Society of Coastal and Ocean Engineers
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    • v.4 no.4
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    • pp.187-200
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    • 1992
  • A general scheme is developed to determine the Langrangian motions of water particles by the Eulerian velocity at their mean positions by using Taylor's theorem. Utilizing the Stokes finite-amplitude wave theory, the orbital motions and the mass transport velocity including the effects of higher-order wave components are determined. The fifth-order approximation of orbital motion gives very good predictions of actual water particle motion in Stokes fifth-order wave theory except near the free-surface. The fifth-order theory predicts the mass transport velocity less than that given by the existing second-order theory over the whole water depth.

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Notes on Incompressible Theory of Hydrodynamic Pressureon Dams during Earthquakes (지진에 의하여 댐에 작용하는 동수압의 고전 이론에 대한 재고)

  • Jeong, Yong-Gwon
    • Journal of Korea Water Resources Association
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    • v.30 no.3
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    • pp.195-199
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    • 1997
  • Classical theory of hydrodynamic pressure on dams during earthquakes is revisited and examined with linear transient theory. Because the ground motion during earthquakes is not only transient but also consists of random horizontal and vertical motions, it is proper to treat hydrodynamic pressure on dams with transient theory for random, transient earthquake motions. The present study fines that surface waves are negligible and that the present theory agrees well with the classical theory if the ground motion is horizontal and harmonic with a high frequency.

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Investigation of importance of evanescent modes in predicting the transformation of waves on a varying topography by the linear wave theory (선형파 이론을 사용하여 수심 변화에 따른 파랑변형 예측 시 소멸파의 중요성 검토)

  • 이창훈;조용식;조대희
    • Proceedings of the Korean Society of Coastal and Ocean Engineers Conference
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    • 2002.08a
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    • pp.62-65
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    • 2002
  • 파랑은 주로 먼바다에서 바람에 의해 생성되어 육지로 전파해오면서 천수, 굴절, 회절, 반사, 부서 짐 등의 여러 가지 변형의 과정을 거친다. 이러한 파랑의 변형을 예측하는 한 방법은 비압축성 유체와 비회전류의 연속방정식인 Laplace 방정식을 지배 방정식으로 하고 해수면에서의 운동학적 경계조건과 동역학적 경계 조건, 그리고 바닥에서의 운동학적 경계조건을 적용하여 해를 구한다. (중략)

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Slow Drift Motion Analyses for a FPSO with Spread Mooring Systems (다점 계류된 원유 저장선에 대한 저주파수 운동 해석)

  • 이호영;박종환;곽영기
    • Journal of Korean Society of Coastal and Ocean Engineers
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    • v.13 no.3
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    • pp.195-201
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    • 2001
  • The time simulation of slow drift motions of moored FPSO in waves is presented. The equation of motion based on Cummin's theory of impulse responses are employed, and are consisted of horizontal plane motions such as surge, sway and yaw. The added mass, wave damping coefficients, first order wave exciting forces and the second order wave drift forces involved in the equations are obtained from three-dimensional panel method in the frequency domain. The mooring lines are modeled as quasi-static catenary cable. As a numerical example, time domain analyses are carried out for a box-type FPSO in long crest irregular wave condition.

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Nonlinear Interaction of Second Order Stokes Waves and Two-Dimensional Submerged Moored Floating Structure (2차원잠수계류부체와 2차Stokes파와의 비선형간섭에 관한 연구)

  • Kim, D. S.
    • Journal of Korean Port Research
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    • v.10 no.1
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    • pp.37-51
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    • 1996
  • 2차의 섭동법과 경계요소법에 기초한 시간영역해석법은 불규칙파의 파동장에 있어서 파-구조물의 비선형간섭을 해석할 수 있는 해석법이지만. 파와 구조물의 운동이 정상상태에 도달하기까지 시간스텝으로 계산을 수행하여야 하므로 계산시간이 매우 길어지고, 각 성분파와 그에 의한 운동요소를 평가하는 것이 어렵다. 반면에 주파수영역해석법은 계산시간이 짧고, 각 성분요소들의 변화특성을 쉽게 판단할 수 있지만, 불규칙파동장으로의 적용이 현실적으로 어렵다는 단점을 가진다. 본 연구에서는 잠제 등에 대해서 전개되어 있는 주파수영역해석법을 임의형상의 부체 구조물에 대해 새롭게 수식의 전개를 수행하고, 압축공기주입 부체구조물에 적용하여 실험 및 이론해석결과로부터 그의 타당성을 확인한다. 이 때 압축공기의 거동은 Boyle법칙을 사용하여 평가한다.

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