• 제목/요약/키워드: Breaking waves

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鉛直 원형파일에 작용하는 碎波波力의 수치해석 (Numerical Study of Breaking Wave Forces Acting on Vertical Cylindrical Piles)

  • 심재설;전인식;이홍식
    • 한국해안해양공학회지
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    • 제10권2호
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    • pp.100-108
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    • 1998
  • 해양구조물의 연직 원형파일에 작용하는 파력은 파일 직경이 입사파장에 비해 매우 작은 경우에는 주로 항력과 관성력의 합으로 표시되는 Morison 식을 이용하여 결정하여 왔다. 그러나 Morison 식은 대칭형장을 유지하며 비교적 완만히 변화하는 파에 대해서 적용이 가능하다. 구조물 부재에 쇄파가 작용할 경우, 쇄파파력은 항력과 관성력에 추가하여 강한 충격쇄파력을 고려해야 한다. 본 연구는 임의 이차원 경사해빈에서 경계요소법을 적용하여 쇄파 내부점들의 수립자 속도 및 가속도를 계산하고, 이들을 이용하여 쇄파에 의한 쇄파파력을 계산하기 위한 모델기법을 수립하였다. 모델결과는 기존의 쇄파파력 측정 실험결과와 매우 잘 일치하였으며, Morison 식의 적용결과와 비교할 때 쇄파파력은 최고 약 3배, 모멘트는 최고 약 5배 정도 크게 나타났다

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Numerical Models of Wave-Induced Currents

  • Yoo, Dong-hoon
    • Korean Journal of Hydrosciences
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    • 제1권
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    • pp.73-97
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    • 1990
  • A literature review is made on the numerical models of wave-induced currents. The major processes of the flow system are wave breaking, bottom friction of combined wave-current flow and mixing processes primarily caused by wave breaking as well as the flow fields of waves and currents themselves. The survey is given to each item with great emphasis on numerical implication as well as physical mechanism. As noted is the importance in recent investigations, a brief treatment is also given on the currents driven by random or spectral waves.

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이안 구조물 건설에 따른 해안선의 변화와 수치계산 (Shoreline Changes due to the Construction of Offshore Structure and its Numerical Calculation)

  • 신승호
    • 한국항만학회지
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    • 제15권1호
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    • pp.47-56
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    • 2001
  • A numerical model for practical use based on the 1-line theory is presented to simulate shoreline changes due to construction of offshore structures. The shoreline change model calculates the longshore sediment transport rate using breaking waves. Before the shoreline change model execution, a wave model, adopting the modified Boussinesq equation including the breaking parameters and bottom friction term, was used to provide the longshore distribution of the breaking waves. The contents of present model are outlined first. Then to examine the characteristics of this model, the effects of the parameters contained in this model are clarified through the calculations of shoreline changes for simple cases. Finally, as the guides for practical application of this model, several comments are made on the parameters used in the model, such as transport parameter, average beach slope, breaking height variation alongshore, depth of closure, etc. with the presentation of typical examples of 3-dimensional movable bed experimental results for application of this model. Here, beach change behind the offshore structures is represented by the movement of the shoreline position. Analysis gives that the transport parameters should be taken as site specific parameters in terms of time scale for the shoreline change and adjusted to achieve the best agreement between the calculated and the observed near the structures.

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불규칙파에 의한 연안류 (Coastal Currents Driven by Irregular Waves)

  • 유동훈
    • 대한토목학회논문집
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    • 제10권4호
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    • pp.151-158
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    • 1990
  • 불규칙파에 의하여 형성된 쇄파대에서의 확산은 여러가지 요인에 기인한다고 볼 수 있다. 개개파의 쇄파에너지로 발생되는 난류형상, 유속의 공간변화에 의한 영향, 쇄파대 폭의 확장과 함께 나타나는 잉여파응력(Excess Momentum Fluxes or Radiation Stresses)의 불규칙 중첩에 의한 영향 등이며 이로 인하여 연안류는 보다 완만한 곡선을 나타낼 것이다. 본 연구에서는 단순파를 중첩시켜 표현하는 스펙트럼파 모델을 ${\kappa}-{\varepsilon}$ 모델과 연안류 모델에 접속시켜 운용할 수 있는 모델시스템을 개발하여 현장 관측자료에 적용하였다. 적용결과, ${\kappa}-{\varepsilon}$ 모델은 쇄파대 확산에 있어 난류확산의 영향과 불규칙한 응력중첩이 영향 모두를 잘 재현할 수 있음을 알 수 있었다. 또한, 본 수치모형에서는 고려치 못하였지만, 파 스펙트럼간 에너지의 비선형 전도효과도 연안류분포에, 특히 수심이 작은 연안 가까이에서, 무시할 수 없을 정도의 영향을 미치는 것으로 나타났다.

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Estimation of Harbor Responses due to Construction of a New Port in Ulsan Bay

  • Lee, Joong-Woo;Lee, Hoon;Lee, Hak-Seung;Jeon, Min-Su
    • 한국항해항만학회지
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    • 제28권7호
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    • pp.619-627
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    • 2004
  • Introduction of wave model, considered the effect of shoaling, refraction, diffraction, partial reflection, bottom friction, breaking at the coastal waters of complex bathymetry, is a very important factor for most coastal engineering design and disaster prevention problems. As waves move from deeper waters to shallow coastal waters, the fundamental wave parameters will change and the wave energy is redistributed along wave crests due to the depth variation, the presence of islands, coastal protection structures, irregularities of the enclosing shore boundaries, and other geological features. Moreover, waves undergo severe change inside the surf zone where wave breaking occurs and in the regions where reflected waves from coastline and structural boundaries interact with the incident waves. Therefore, the application of mild-slope equation model in this field would help for understanding of wave transformation mechanism where many other models could not deal with up to now. The purpose of this study is to form a extended mild-slope equation wave model and make comparison and analysis on variation of harbor responses in the vicinities of Ulsan Harbor and Ulsan New Port, etc. due to construction of New Port in Ulsan Bay. We also considered the increase of water depth at the entrance channel by dredging work up to 15 meters depth in order to see the dredging effect. Among several model analyses, the nonlinear and breaking wave conditions are showed the most applicable results. This type of trial might be a milestone for port development in macro scale, where the induced impact analysis in the existing port due to the development could be easily neglected.

타원형 수중천퇴상의 규칙파 및 불규칙파의 전파변형 실험(I):비쇄파조건 (Experiments for Wave Transformation of Regular and Irregular Waves over a Submerged Elliptic Shoal(I) : Non-breaking Conditions)

  • 이종인;이정욱
    • 한국해안해양공학회지
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    • 제14권3호
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    • pp.240-246
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    • 2002
  • 타원형 천퇴해역에 대한 규칙파 및 일방향 불규칙파의 전파변형에 대한 수리모형실험을 수행하였다. 수리모형실험은 비쇄파조건의 규칙파와 천퇴의 정상부에서 부분쇄파가 발생하는 일방향 불규칙파를 대상으로 수행되었다. 수리모형실험 조건에 대해 포물형근사식을 적용한 수치해석을 수행하여 실험결과와 비교하였다.

심해파의 불안정성에 관한 실험 연구 -제1부 : 정상파의 불안정성 (Experimental Study of Deep-Water Wave Instability : Part 1. Evolution of The Uniform Wave Train)

  • 조원철
    • 대한토목학회논문집
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    • 제13권1호
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    • pp.193-201
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    • 1993
  • 심해 정상파의 불안정성에 관한 실험 연구로부터, 파형경사 0.19에서 0.25 사이에서는 2차원적인 Benjamin-Feir 형태의 불안정성과 쇄파가 관찰되었으며, 파형경사가 이보다 큰 0.31 이상에서는 3차원적인 불안정성과 쇄파가 관찰되었다. 또한 이 실험에서 같은 파형 경사를 가진 2 가지 종류의 파랑이 실험, 관찰되었는데, 여기에서 작은 파고를 가진 짧은 파랑은 높은 파고를 가진 긴 파랑보다 더 불안정하고 그리고 보다 더 빨리 쇄파됨이 관찰되었다.

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불규칙파랑 효과를 고려한 평형단면의 특성 (Characteristics of Equilibrium Beach Profile under Random Waves)

  • 이철응;최한규;한춘호
    • 산업기술연구
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    • 제16권
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    • pp.83-95
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    • 1996
  • The equilibrium beach profiles with the effects of random waves and nonuniform grain size in the surf zone are derived from the Thornton and Guza(1983)'s energy dissipation model. The derived beach profiles are the functions of the breaking wave strength, the frequency of the incident wave, and the wave induced-energy dissipation at breaking point. It is not confirmed that the equilibrium beach profiles are better agreement with the measured profiles than the classical profiles. However, the characteristic of the changes of the beach profiles with respect to the breaking wave stgrngth and the frequency of the incident wave can be analyzed which has not been studied by the classical model.

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쇄파와 조류의 영향을 고려한 천해성에서의 Wave Spectrum에 대한 연구 (Breaking Directional Wave Spectrum in Water of Variable Depth in the Presence of Current)

  • 조용준
    • 한국해안해양공학회지
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    • 제5권2호
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    • pp.76-83
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    • 1993
  • Miche의 쇄파기준을 활용하여 쇄파 발생시에도 적용할 수 있는 파낭모형을 제시하였고 이 모형을 근간으로 하여 천해역에서의 방향성 파낭 Spectrum에 쇄파로 인한 에너지 소산을 도입할 수 있는 기법을 개발하였다. 본 연구에서 제안된 기법의 타당성을 검증하기 위하여 천해성에서 shear current, upwelling current와 조우하는 방향성 Wallops 파랑 spectrum에 적용하였다.

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Depth estimation for surface-breaking cracks in steel-fiber reinforced concrete using ultrasonic surface waves

  • Ahmet S. Kirlangic;Zafer Iscan
    • Structural Monitoring and Maintenance
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    • 제9권4호
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    • pp.373-388
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    • 2022
  • A USW based diagnostic procedure is presented for estimating the depth of surface-breaking cracks. The diagnosis is demonstrated on seven lab-scale SFRC beam specimens, which are subjected to the CMOD controlled three-point bending test to create real bending cracks. Then, the recorded multiple ultrasonic signals are examined with the signal processing techniques, including wavelet transform and two-dimensional Fourier transform, to investigate the relationships between the crack depth and two diagnostic indices, namely the attenuation coefficient and dispersion index (DI). Finally, the reliabilities of these indices for depth estimation are verified with the visually measured crack depths as well as the crack features obtained with a digital image processing algorithm. It is found that the DI outperforms the attenuation coefficient in depth estimation, where this index displays good agreement with the visual inspection for 86% of the inspected specimens.