• 대한조선학회논문집
• /
• 제35권1호
• /
• pp.46-53
• /
• 1998

본 논문은 초기 설계단계에서 조종성능추정에 널리 사용되고 있는 Inoue 및 Kijima 추정법을 개선하였다. 이를 위하여 당연구소는 Horn 형태의 타와 선미벌브 형태를 갖는 저속비대선에 대해 12척의 계열 PMM 시험과 타단독시험을 수행하였다. 조종수학모델은 일본에서 개발된 MMG 방법을 사용하여 유체력미계수 및 MMG 실험 계수를 해석하였고, 그 결과를 이용하여 기본제원에 의한 회귀분석을 수행하여 민감도 조사 및 조종성능 해석을 수행하였다. 본 논문의 유효성을 검토하기 위해 개선된 회귀식으로 조종성능 해석을 수행하고 그 결과를 Inoue 추정법, PMM 시험에 의한 추정법 및 실선 시운전 결과를 서로 비교하였다.

• 한국항해항만학회지
• /
• 제36권8호
• /
• pp.613-618
• /
• 2012

부선이 선미 예인되는 상황에서의 예부선 통합시뮬레이션을 수행하기 위하여, 본 연구에서는 부선 단독 조종성능 추정을 위한 구속모형실험을 수행하였다. 구속모형실험결과로부터 부선 실선의 저항성능을 추정하였고, 도출된 유체력 미계수를 이용하여 선회시뮬레이션을 수행하였다. 부선의 선회시뮬레이션을 위해 부선에 작용하는 예인력의 힘과 방향을 단순히 모델링하고, 예인줄 방향각 변화에 따른 선회시뮬레이션 결과 비교와 실선시운전시험결과와의 선회직경 비교를 통하여 수학모델을 검증하였다. 그 결과 예인줄 방향각이 커질수록 선회직경이 작아지는 정성적인 경향을 확인하였고, 실선시운전결과와 비교 시 배수량 차이 등에 의하여 선회직경이 작게 추정되는 결과를 확인하였다.

• 동력기계공학회지
• /
• 제10권4호
• /
• pp.119-126
• /
• 2006

Gerotor hydraulic motor is widely used in hydraulic systems due to its low speed, high torque output and compactness in rotational direct driving of a heavy weight. Gerotor is a Planar mechanism consisted of a pair of rotor and circular teeth of stator assembly which forms a closed space, so called a chamber. The motion of rotor relative to the circular tooth is produced by the pressure difference of hydraulic operating fluid between the adjacent chamber. As all active contact points of rotor and circular teeth are subjected to very high sliding friction, a reduction in the performance of the gerotor hydraulic motor can not be avoided. Therefore, the core design parameters of gerotor profile used in hydraulic motors is to minimize a friction force by high contact stresses. The analytical design method of gerotor profile, based on envelope of a family of curves, is proposed. In this study, the influence of the tip clearances on three critical contact points between rotor and circular teeth of stator assembly has been explored by experimental data in this paper. At the same time a improvement method to reduce the friction force is proposed and the tip clearances on three critical points for getting an optimum gerotor profile are also analyzed.

• 한국산학기술학회논문지
• /
• 제11권1호
• /
• pp.21-28
• /
• 2010

본 논문에서는 만타형상 무인잠수정(Manta-type unmanned underwater test vehicle)의 운동성능과 제어기설계에 대한 성능을 해석하기 위한 수학모델을 정립하여 시뮬레이션 프로그램을 개발하였다. 6자유도 운동방정식을 이용하여 Matlab/Simulink로 시뮬레이션 프로그램을 구성하였다. 개발된 시뮬레이션 프로그램을 이용하여 만타형상 무인잠수정의 동역학적 운동성능을 해석하였으며, 무인잠수정의 제어성능을 해석하기 위하여 PID(비례-미분-적분)제어기와 슬라이딩모드(Sliding mode)제어기를 설계하여 만타형상 무인잠수정의 제어성능을 해석하였다. 설계된 제어기는 무인잠수정의 수심제어(Depth control)와 방향제어(Heading control)에 사용되었다. 설계된 제어기의 성능을 확인하기 위하여 미해군 대학원의 AUV II와 비교하였다. 설계된 수심제어기와 방향제어기를 이용하여 만타형 무인잠수정의 설계목표에 부합하는 항해제어 시뮬레이션을 실시하였다.

• 한국항해학회지
• /
• 제10권2호
• /
• pp.97-114
• /
• 1986

Ship's maneuverability is very important factor in safe ship handling and economical ship operation. Steering characteristics are consisted of course stability and maneuverability. Today in many advanced ship-building countries, they study ship's course stability, using model ship tests, such as straight line tests, rotating arm tests and Planar Motion Mechanism (PMM) etc., in tow in tanks. It is the purpose of this paper to provide ship's handlers with better understanding of steering characteristics and to help them in safe controlling and manevering . In this paper, the author simulated response of various vessels, running straight course with constant speed, and they are disturbed by small external disturbance of one degree yaw angle with no angular velocity . The author used the hydrodynamic derivtives resulted at tests of Davidson's laboratory in Stevens Institute of Technology, New Jersey, U.S.A. Course stability was evaluated and analyzed in various respects, such as block coefficient, ratio of ship's length to beam, draft and rudder area ratio etc. The obtained results are as follows : (1) The ship's course stability is affected by magnitude of block coefficient greatly. In case that the block coefficient is more than 0.7, the deviation varies at nearly same rate but the requistite time to reach the steady course is different. (2) The ship's course stability is affected by magnitude of L/B. When the dimensionless time reaches about 3, the deviation and requisite time to reach the steady course are influenced nearly same. After the dimensionless time is about 3, they change on invariable ratio. (3) The effect to course stability by L/T and RA' can be neglected. (4) The reason why thy VLCC and container feeder vessel are unstable on their course is that their block coefficient is generally more than 0.8 and the ratio of ship's length to beam is about 6.0.

• 대한조선학회논문집
• /
• 제59권6호
• /
• pp.423-431
• /
• 2022

In this paper, the results of Planar Motion Mechanism (PMM) test for a 1/15 scaled model of the MARIN Joubert BB2 submarine is dealt with to derive the maneuvering coefficients for surface condition. For the depth of surface navigation, the top of the sail was exposed 0.46 m above the water surface in the model scale, and it corresponds to 6.9 m in the full scale. The resistance and self-propulsion tests were conducted, and the model's self-propulsion point was obtained for 1.328 m/s, which corresponded to 10 knots in the full scale. The maneuvering tests were performed at the model's self-propulsion point, and the maneuvering coefficients were obtained. Based on the maneuvering coefficients, a turning simulation was performed for starboard 30 degree of stern fins. The straight-line stability and control effectiveness in the horizontal plane were analyzed using the maneuvering coefficients and compared with the appropriate range. For the analysis of the neutral fin angle of the X-type stern fin, the stern fin test with drift angles was carried out. As a result, the flow straightening effect at lower and upper parts of the stern fin was discussed.

• 한국항해항만학회지
• /
• 제46권3호
• /
• pp.168-178
• /
• 2022

본 연구에서는 선수부에 프로펠러를 갖는 수중운동체의 연직면 조종성능을 추정하기 위해 저항시험, 연직면 사항시험, VPMM 시험을 부산대학교 예인수조에서 수행하였다. 연직면 사항시험은 대각도에서 발생하는 횡교차력 성분을 고려하기 위해 -40도에서 40도 범위 내에서 수행하였다. 프로펠러의 회전 상태는 특정 rpm으로 회전하는 경우와 예인속도에 맞춰 자연스럽게 프로펠러가 회전하는 경우로 나눠 시험을 수행하였다. 구속모형 시험을 통해 수중운동체의 연직면 조종 유체력 미계수를 추정하였으며 최종적으로 동유체력 미계수를 기반으로 연직면 동적 안정성지수를 산정하고 프로펠러 회전 상태가 동적 안정성에 미치는 영향을 분석하였다. 본 시험 결과는 전방에 프로펠러를 갖는 수중운동체의 조종시험 참고자료로서 활용될 것으로 기대된다.

• 한국항해항만학회지
• /
• 제47권6호
• /
• pp.305-314
• /
• 2023

본 연구에서는 연안 및 항만 내에서 운항이 빈번한 총톤수 9.77톤급 소형어선을 대상으로 구속모형시험을 수행하고, 선속 별 운항성능을 추정하였다. 연안 및 항내에서는 소형 어선이 주로 중저속 운항함을 고려하여, 구속모형시험은 8노트 이하에서 수행하였다. 실선을 1/3.5 축소한 모형선을 대상으로 선형예인수조의 프로펠러 단독특성, 저항, 자항추진 시험을 통하여 실선 선속 별 저항추진성능을 추정하였다. 그리고 타 단독특성, 3자유도 정적 및 동적 HPMM 시험을 수행하고 수평면 운항모델 내 유체력 미계수들을 도출하였다. 특히 사항 및 순수선수동요시험은 2~8노트 영역에서 수행되었고, 주요 선형 유체력 미계수들이 선속에 따라 현저하게 변화함을 파악하였다. 선형 유체력 미계수들을 Froude 수에 대한 함수화 한 후, 선속 별 시뮬레이션을 통하여 대상 어선의 조종성능을 검토하였다.