• 제목/요약/키워드: Seakeeping Performance Prediction

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선박의 파흔중 내항성능평가에 관한 연구 (The Evaluation of Seakeeping Performance of a Ship in Waves)

  • 김순갑
    • 한국항해학회지
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    • 제11권1호
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    • pp.67-91
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    • 1987
  • In this paper, a synthetic method for evaluating the seakeeping performance of a ship in waves is studied. For the prediction and evaluation of irregular phenomena to be correlated each other, the multi-dimensional Rayleigh's joint probability density function and the cumulative distribution function are approximated. According to this approximated function, it is able to calculate easily the occurrence probability of the factors on seakeeping performance. We proposed an evaluation method and an index to be defined by the seakeeping performance reliability, that is considered as the dangerousness and the relative dangerousness of the factors on seakeeping performance in waves. The use of this method aid index will be effective to install the sensors which are necessary to evaluate the states of ships at sea. Some example of the calculations by this method for 175m length single screw container ship equipped with diesel engine are also presented.

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On the Development of Typhoon Avoidance Simulation System with the Evaluating Method by Seakeeping Performance of Ship

  • Song Chae-Uk;Kong Gil-Young;Jin Guo-Zhu
    • 한국항해항만학회지
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    • 제29권4호
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    • pp.299-304
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    • 2005
  • A simulation system is needed to train students and mariners in order that they can take suitable actions to evade typhoon's strike promptly and sufficiently. In order to make such kind of system, three kinds of models about the typhoon are necessary, typhoon prediction model to generate typhoon's track, wind & wave-field model to make sea conditions around the typhoon and evaluation model of trainee's action whether their actions were suitable or not during simulation. We have developed the prediction and wind & wave-field models of typhoon, but the evaluation model has not been developed yet. In this paper, after making a method for evaluating trainee's actions by seakeeping performance, we propose an typhoon avoidance simulation system for training mariners so that they can promote their abilities to evade the typhoons at sea.

카타마란형 파워요트의 내항성능 추정에 관한 연구 (Performance Prediction on the Seakeeping Characteristics of a Catamaran Power Yacht)

  • 손창배;오우준;구윤경;김옥석;이경우
    • 한국항해항만학회:학술대회논문집
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    • 한국항해항만학회 2010년도 춘계학술대회
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    • pp.385-386
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    • 2010
  • 선박의 상하동요 및 종동요 간의 내항성능은 승객에게 피로감을 주며, 적재된 화물과 선체에 탑재된 재설비에 구조적 하중을 가져오게 된다. 이러한 점을 개선하기 위해 소형 카타마란 파워요트 설계시 해당 실적선 조사와 선저형상을 결정하여 선형을 설계하였다. 본 연구에서는 국내 연안의 해양환경에 대한 기초자료를 토대로 운동성능 해석조건을 선정하였다. 이를 통해 카타마란형 레저선박의 운동성능을 선속에 따라 고찰하였다. 파도와 선박의 만남각에 따른 내항성능을 추정하여, 파랑의 만남주파수에 대한 응답진폭비와 운동성능이 우수한 영역에 대해서 평가하였다.

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Design of high-speed planing hulls for the improvement of resistance and seakeeping performance

  • Kim, Dong Jin;Kim, Sun Young;You, Young Jun;Rhee, Key Pyo;Kim, Seong Hwan;Kim, Yeon Gyu
    • International Journal of Naval Architecture and Ocean Engineering
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    • 제5권1호
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    • pp.161-177
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    • 2013
  • High-speed vessels require good resistance and seakeeping performance for safe operations in rough seas. The resistance and seakeeping performance of high-speed vessels varies significantly depending on their hull forms. In this study, three planing hulls that have almost the same displacement and principal dimension are designed and the hydrodynamic characteristics of those hulls are estimated by high-speed model tests. All model ships are deep-V type planing hulls. The bows of no.2 and no.3 model ships are designed to be advantageous for wave-piercing in rough water. No.2 and no.3 model ships have concave and straight forebody cross-sections, respectively. And length-to-beam ratios of no.2 and no.3 models are larger than that of no.1 model. In calm water tests, running attitude and resistance of model ships are measured at various speeds. And motion tests in regular waves are performed to measure the heave and pitch motion responses of the model ships. The required power of no.1 (VPS) model is smallest, but its vertical motion amplitudes in waves are the largest. No.2 (VWC) model shows the smallest motion amplitudes in waves, but needs the greatest power at high speed. The resistance and seakeeping performance of no.3 (VWS) model ship are the middle of three model ships, respectively. And in regular waves, no.1 model ship experiences 'fly over' phenomena around its resonant frequency. Vertical accelerations at specific locations such as F.P., center of gravity of model ships are measured at their resonant frequency. It is necessary to measure accelerations by accelerometers or other devices in model tests for the accurate prediction of vertical accelerations in real ships.

기계학습기반의 근사모델을 이용한 선박 횡동요 운동 예측 (Prediction of Ship Roll Motion using Machine Learning-based Surrogate Model)

  • 김영롱;박준범;문성배
    • 한국항해항만학회지
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    • 제42권6호
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    • pp.395-405
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    • 2018
  • 한국형 e-Navigation의 내항성 안전 모듈은 운항 중인 선박을 실시간으로 모니터링하고 내항성의 이상 상태를 사전에 경고함으로써 선박의 안정성을 확보하는 선내 원격 모니터링 서비스 중 하나이다. 일반적으로 선박설계를 위한 내항성능은 주어진 조건에서 선체 운동 시뮬레이션을 수행하여 평가하여 왔다. 하지만 운항 중 선박의 내항성능을 실시간으로 평가하기 위해 이러한 시뮬레이션을 실제 운항조건에 맞추어 수행하는 것은 계산시간의 한계로 인해 현실적이지 않다. 본 연구에서는 기계학습 기반의 근사모델을 활용하여 선박의 내항성능 평가 요소들 중 하나인 횡동요 운동특성을 합리적으로 보다 빠르게 예측하는 방법을 소개하고자 한다. 다양한 학습 기법과 데이터의 샘플링 조건을 적용하여, 얻어진 근사모델의 결과와 운동해석 결과의 오차가 거의 1% 내로 일치함을 보였다. 따라서 이러한 방법을 활용하면 선박의 실시간 내항성능을 평가하는데 효율적으로 사용할 수 있을 것으로 판단된다.

기계학습기반의 근사모델을 이용한 선박 횡동요 운동특성 예측에 관한 연구 (A Study on the Prediction of Ship's Roll Motion using Machine Learning-Based Surrogate Model)

  • 김영롱;박준범;문성배
    • 한국항해항만학회:학술대회논문집
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    • 한국항해항만학회 2018년도 춘계학술대회
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    • pp.41-42
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    • 2018
  • 이 연구는 선박의 내항성능 평가 요소로 사용되는 횡동요 운동특성의 예측에 관한 연구로, 운항중인 선박의 횡동요 RAO를 실시간으로 도출하기 위하여 기계학습 기반의 근사모델을 사용하였다. 근사모델에 의한 예측결과를 테스트데이터와 비교분석함으로서, 횡동요 운동 특성 예측에 적합한 근사모델을 생성하기 위한 근사기법과 데이터 샘플링 조건에 대하여 제시하고자 한다.

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최소 선면쌍동선 구조설계에 대한 고찰 (Examination of the structural design for SWATH ship)

  • 박명규;신영식
    • 해양환경안전학회지
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    • 제1권1호
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    • pp.95-106
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    • 1995
  • The small-waterplane-area-twin-hull(SWATH) ship has been recognized as a promising high performance ship because of her superior seakeeping characteristics and large deck area for various operations compared to the conventional monohull ship. significant advances in analytical technics for the prediction of the ship motions, wave loads and structural responses, structural fatigue and its prediction, and hull vibration for ship motions, wave loads and structural responses, structural fatigue and its prediction, and hull vibration for SWATH ship have been much developed during the last twenty years. Based on these developments in technology an integrated computational procedures for prediction wave loads and structural responses can be used to get a accurate results. But the major problem of SWATH ship's structural design is the accurate prediction of structural responses by the maximum critical loads likely to be experienced during the life of SWATH. To get a easier and safer computational procedures and the analytical approach for determining the accurate structural responses, a case study has been presented through the project experienced.

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Numerical Study on Unified Seakeeping and Maneuvering of a Russian Trawler in Wind and Waves

  • Nguyen, Van Minh;Nguyen, Thi Thanh Diep;Yoon, Hyeon Kyu;Kim, Young Hun
    • 한국해양공학회지
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    • 제35권3호
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    • pp.173-182
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    • 2021
  • The maneuvering performance of a ship on the actual sea is very different from that in calm water due to wave-induced motion. Enhancement of a ship's maneuverability in waves at the design stage is an important way to ensure that the ship navigates safely. This paper focuses on the maneuvering prediction of a Russian trawler in wind and irregular waves. First, a unified seakeeping and maneuvering analysis of a Russian trawler is proposed. The hydrodynamic forces acting on the hull in calm water were estimated using empirical formulas based on a database containing information on several fishing vessels. A simulation of the standard maneuvering of the Russian trawler was conducted in calm water, which was checked using the International Maritime Organization (IMO) standards for ship maneuvering. Second, a unified model of seakeeping and maneuvering that considers the effect of wind and waves is proposed. The wave forces were estimated by a three-dimensional (3D) panel program (ANSYS-AQWA) and used as a database when simulating the ship maneuvering in wind and irregular waves. The wind forces and moments acting on the Russian trawler are estimated using empirical formulas based on a database of wind-tunnel test results. Third, standard maneuvering of a Russian trawler was conducted in various directions under wind and irregular wave conditions. Finally, the influence of wind and wave directions on the drifting distance and drifting angle of the ship as it turns in a circle was found. North wind has a dominant influence on the turning trajectory of the trawler.

기상 예보 및 내항성능을 고려한 최적 항로 평가 시스템의 도입 (Introduction of Optimum Navigation Route Assessment System based on Weather Forecasting and Seakeeping Prediction)

  • 박건일;최경순;이진호;김문성
    • 한국항해항만학회:학술대회논문집
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    • 한국항해항만학회 2004년도 추계학술대회
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    • pp.61-70
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    • 2004
  • 본 논문은 기상 예보 및 목측 관측의 파랑 정보를 이용한 운항 선박의 최적 항로 평가 시스템 개발에 관한 내용을 다룬다. 예로부터 선장 및 항해사는 경험적으로 기상과 선박 상태를 고려하여 최적의 항로를 선택하여 항해하여 왔다. 이는 선장의 경험을 바탕으로 해류나 파랑에 대한 기상 예보 정보를 활용하여 최적항로를 결정하는 것으로 아직까지 선상에서 항로 결정을 보조해주는 디지털화한 시스템은 그 사례를 찾아보기 힘들다. 본 논문에서는 선박의 운항 효율성과 안전성 관점에서 구성되어져 있는 선상 최적 항로 평가 시스템을 소개한다. 효율적인 항해를 위해서는 도착예정시간 및 연료소모량을 최소로 하는 최적 항로를 구한다. 이는 선박의 파랑 중 부가저항에 기초를 둔 선속 저하 및 마력 증가를 고려하여 계산한다. 안전성 관점에서는 3D 판넬법에 기초를 둔 선박의 내항 계산을 본 시스템에서 구현하여 내항 평가를 수행한다. 기본적으로 기상 예보는 본 시스템을 구동하기 위해 우선적으로 준비되어져야만 한다.

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개상 예보 및 내항성능을 고려한 최적 항로 평가 시스템의 도입 (Introduction of Optimum Navigation Route Assessment System based on Weather Forecasting and Seakeeping Prediction)

  • 박건일;최경순;이진호;김문성
    • 한국항해항만학회지
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    • 제28권10호
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    • pp.833-841
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    • 2004
  • 본 논문은 기상 예보 및 목측 관측의 파랑 정보를 이용한 운항 선박의 최적 항로 평가 시스템 개발에 관한 내용을 다룬다. 예로부터 선장 및 항해사는 경험적으로 기상과 선박 상태를 고려하여 최적의 항로를 선택하여 항해하여 왔다. 이는 선장의 경험을 바탕으로 해류나 파랑에 대한 기상 예보 정보를 활용하여 최적항로를 결정하는 것으로 아직까지 선상에서 항로 결정을 보조해주는 디지털화한 시스템은 그 사례를 찾아보기 힘들다. 본 논문에서는 선박의 운항 효율성과 안전성 관점에서 구성되어져 있는 선상 최전 항로 평가 시스템을 소개한다. 효율적인 항해를 위해서는 도착예정시긴 및 연료소모량을 최소로 하는 최적 항로를 구한다. 이는 선박의 파랑 중 부가저항에 기초를 둔 선속 저하 및 마력 증가를 고려하여 계산한다. 안전성 관점에서는 3D 판넬법에 기포를 둔 선박의 내항 계산을 본 시스템에서 구현하여 내항 평가를 수행한다. 기본적으로 기강 예보는 본 시스템을 구동하기 위해 우선적으로 준비되어져야만 한다.