• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
• /
• 제4권1호
• /
• pp.2-22
• /
• 1980

In the earlier days, when the diesel engine was used for ship propulsion, its shaft had often been broken by uncertain causes. Bauer suggested, for the first time in 1900, that it resulted from the torsional vibration of the shaft system. From 1901 to 1902, Gumbel and Frahm found out that shaft failures were caused by the resonance of the shaft system in critical speed. Since that time, valuable theories, empirical formulae and methods of vibration analysis were introduced by many investigators such as Geiger, Holzer, Lewis, Carter, Porter, Constant, Timoshenko, Dorey, Den Hartog, Tuplin, Ker Wilson, Bradbury etc. But, as the calculation of the damping energy involves very complicated and uncertain factors, the estimated amplitude of the torsional vibration is incorrect and uncertain. Besides, as high-powered engines have been installed on large vessels or special vessels and exciting force has been increased, new problems of the torsional vibration have continuously occurred. Although we can calculate the approximate natural frequencies or estimate their amplitude and additional stress in the design stage, through the above mentioned studies, the results of the calculations are unsatisfactory, and so much time is needed to carry out the calculation by hand. The authors have developed a computer program to calculate its natural frequencies, the amplitudes and additional stresses of the torsional vibration in the marine diesel engine shafting. In developing the computer program, the authors have paid the special attention to the calculation of the damping energy. To verify the reliability of the developed computer program, the torsional vibration of several propulsion shaftings which are driven by the diesel engine has been analyzed. The results calculted by the authors' computer program show good agreements with those of the actual measurements and are better than the results of engine maker's calculation.

• 대한조선학회지
• /
• 제27권4호
• /
• pp.27-31
• /
• 1990

양력면(揚力面)의 양력계산(揚力計算)에 흔히 쓰이고 있는 방법(方法)을 크게 나누면 Vortex Lattice 법(法)과 Mode Function법(法)이 있다. 잘 알려진 것 처럼, Vortex Lattice법(法)은 해(解)의 수렴성(收斂性)은 좋으나 계산시간(計算時間)이 많이 걸리는 문제점(問題點)이 있고, Mode Function법(法)은 계산시간(計算時間)은 짧으나 해(解)가 특이(特異)해 지는 경우가 있다. 그러므로 본(本) 논문(論文)에서는 양방법(兩方法)의 장점(長點)들을 살리도록, 양력면(揚力面)을 Span 방향(方向)으로 분할(分割)하고 각(各) Strip Mode Function을 사용하여 Vortex를 분포(分布)시켜, 양력면이론(揚力面理論)으로 양력(揚力)을 계산(計算)하였다. 우선 Horn Type의 반균형타(半均衡舵)에 본(本) 계산법(計算法)을 적용(適用)하여 타직압력(舵直壓力)을 계산(計算)하고 타(舵) 단독시험(單獨試驗)을 병행(竝行)하여 계산법(計算法)의 유용성(有用性)을 검증(檢證)하였다. 그 결과(結果), Stall과 같은 비선형적(非線形的) 유체현상(流體現象)이 일어나지 않는 한(限), 본(本) 계산법(計算法)은 유용(有用)하다는 결론(結論)을 얻었다. 끝으로, 본(本) 계산법(計算法)을 평행(平行)하게 늘어선 한척(隻)의 장방형타(長方形舵)에 적용(適用)하여 두 타(舵) 사이의 상호간섭(相互干涉)도 계산(計算)하였다.

• 한국CDE학회논문집
• /
• 제21권1호
• /
• pp.90-98
• /
• 2016

When ships and offshore plants are flooded or the floating crane is equipped with a heavy object, these floating structures are excessively inclined. In this case, immersion, heel, and trim affecting the hydrostatic restoration performance are very large and are coupled each other. In this paper, in order to calculate a static equilibrium position of floating structures with excessive inclination, the nonlinear governing equations were constructed by sequential linearization. In the governing equation, the immersion, heel, and trim are fully coupled, and the equations are represented using a plane area, a primary moment, and a moment of inertia of the water plane area. Therefore, it is possible to calculate the additional factor related the water plane area for estimating stability. Position and orientation of the floating structure are obtained by iterative calculation. The calculated results are compared with the previous studies in the aspect to the performance and the accuracy.

• 대한조선학회논문집
• /
• 제42권1호
• /
• pp.57-63
• /
• 2005

This paper introduces basic research of optimum routing assessment system as voyage support purpose which can obtain safe and efficient route. In view point of safety, the prediction of ship motion should be evaluated in the condition of rough weather This part includes general seakeeping estimation based on 3 dimensional panel method and parametric roil prediction. For increasing voyage efficiency, ETA(Estimated Time of Arrival) and fuel consumption should be calculated considering speed reduction and power increase due to wave effects based on added resistance calculation and ship performance characteristics. Basically, the weather forecast is assumed to be prepared previously to operate this system. The idea of these factors in this system will be helpful to escape from dangerous voyage situation by wave conditions and to make optimum route planning based on ETA and fuel consumption.

• 대한조선학회논문집
• /
• 제36권1호
• /
• pp.70-81
• /
• 1999

선체주위의 점성유동을 계산하기 위해서는 수치계산을 위한 3차원 공간 격자계가 필요하다. 본 논문에서는 타원형 미분 방정식인 Poisson 방정식의 해를 이용하여 3차원 공간 격자계를 구성하는 방법을 개발하였다. 2차원에서 사용되던 Sorenson방법을 3차원으로 확장하여 격자계의 분포 및 교차 각도를 지정하는 함수를 정의하게 하였다. 미분방정식의 해는 weighting function scheme과 modified strongly implicit procedure를 사용하여 구하였고, 3차원 내부 격자계와 경계면과의 매끄러운 연결을 위해 trans-finite interpolation을 이용하였다. 적용예로서 컨테이너 운반선과 대형 유조선 주위의 난류유동 계산을 위한 공간 격자계를 보였다.

• 대한조선학회논문집
• /
• 제36권1호
• /
• pp.47-52
• /
• 1999

캐비테이션 터널에서 캐비티가 발생한 프로펠러에 의하여 평판에 작용하는 변동압력이 계측정도를 향상시키고, 프로펠러 회전수 영향을 최소화 하였다. Sydney Express선의 프로펠러 변동압력에 대한 타기관의 계측치 특성과 비교한 결과 당 연구소 계측치는 매우 안정적 경향을 보였다. 그리고 모형선과 실선의 변동압력 계측치 및 평판에 작용하는 변동압력 계측치의 크기와 경향을 비교한다. 평판의 변동압력 계측치로부터 실선 변동압력을 추정코자 양력면 이론에 의한 수치계산에 의해 도출된 강체경계율을 적용하여 타당성을 확인하였다.

• 한국항해항만학회지
• /
• 제28권3호
• /
• pp.199-205
• /
• 2004

라디에이션(radiation) 문제를 해결하기 위해서 중합격자법을 개발하였다. 중합격자계는 이동격자계와 고정격자계로 이루어져 있으며, 이동격자계는 운동하는 물체에 적용되어 운동하는 물체와 동시에 이동된다. 이러한 수치계산법은 자유표면 부근에서 운동하는 몰수평판에 작용하는 라디에이션 유체력을 계산하는데 응용되었다. 현재의 수치계산법에 의한 결과는 실험값 및 선형포텐셜 이론에 의한 결과와 상호 비교하였으며, 수치계산의 신뢰성을 확인하였다. 그리고, 몰수평판에 작용하는 비선형 점성감쇄효과에 대하여 평가하였다.

• 한국CDE학회논문집
• /
• 제13권6호
• /
• pp.440-449
• /
• 2008

This paper deals with a method calculating various hull form parameters which are required in numerical analysis for ship performance such as motion, maneuverability, resistance and propulsion, etc. After the hull form is designed, before the model tests the ship's performances are evaluated by various analysis tools in which the hull form parameters are used with many kinds of forms aside from offset data. Here, The hull form parameters characterize the properties of hull form and contain positional, differential and integral information implicitly. Generally, the commercial CAD-system has not functions enough for supporting these form parameters and therefore each shipyard uses its own in-house analysis program as well as commercial analysis software. To overcome these limitations, modules for supporting these analysis programs have developed. The modules contain cubic composite spline cure using local curve fairing, intersect algorithm, Gaussian integral, and other geometric techniques needed in calculating hull form parameters. Using our analysis-supporting modules, a complex hull form can be remodeled exactly to the hull form designed by CAD-system and any hull form parameter required in various performance analyses can be calculated.

• 대한조선학회논문집
• /
• 제30권4호
• /
• pp.93-101
• /
• 1993

본 논문에서는 최근에 개발된 선박의 스펙트럼 피로해석의 효율적인 방법을 다루었다. 본 연구에서는 Strip Method을 사용하여 운동해석 및 파랑하중을 추정한 결과로부터 응력 스펙트럼을 구하기 위해 단위하중성분에 대한 구조응답으로써 응력영향계수의 개념을 도입하였고 이를 구하기 위해 유한요소법을 적용하였다. 이와 같은 새로운 개념의 스펙트럼 해석방법은 많은 수의 파 주파수와 배의 전진각에 대하여 구조해석을 각각 수행하여야 하는 종래의 방법을 크게 개선한 것으로 본 연구에서는 이 개념을 종합화하여 피로손상을 추정하는 새로운 이론과 알고리즘을 제시하였다.

• 대한조선학회논문집
• /
• 제34권2호
• /
• pp.39-47
• /
• 1997

본 연구에서는 수치계산을 동하여 선체-부가물 주위의 난류유동을 해석하였다. 지배방정식으로는 Navier-Stokes방정식과 연속방정식을 사용하였으며, 선체 및 부가물의 3차원 형상을 정도 높게 표현하기 위하여 물체적합좌표계 (Body-Fitted Coordinate System)를 도입하였다. 지배방정식들은 유한체적법 (Finite Volume Method)을 이용하여 이산화 하였으며, 난류모형으로는 SGS (Sub-Grid Scale)모형을 사용하였다. 계산 대상 선형으로 실험 및 계산 자료가 많은 Wigley선형을 선택하고, $Rn=1.0{\times}10^6$인 경우에 대하여 계산을 수행하여 부가물이 선체 주위의 난류유동에 미치는 영향을 예측할 수 있음을 보였다.