• 제목/요약/키워드: Ship structures

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조선분야에서의 설계공리의 응용 (Application of Design Axiom to Marine Design Problems)

  • 송유석;양영순;장범선
    • 대한조선학회논문집
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    • 제36권3호
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    • pp.107-114
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    • 1999
  • 설계공리는 독립공리와 정보공리로 이루어졌는데, 독립공리를 이용하면 개념설계 단계에서 기능과 구조의 관계를 고려하여 설계의 기본적인 개요을 잡는데 유용하며, 구조가 결정이 된 후에 기능요구를 잘 만족시키기 위한 설계변수들의 결정과정에서, 설계의 정보량을 최소화하는 입장에서 정보공리를 이용함으로서 설계 시에 설계공리의 적용이 가능하리라 본다. 본 연구에서는 조선분야의 설계문제에 설계공리를 적용하여 봄으로써 설계공리의 응용 가능성을 고찰하였다. Thruster의 개념설계 예제에서는 독립공리를 사용하여 기능요구와 설계변수의 분석이 어떻게 이루어지는가를 보였고, 주기관 선정 예제에서는 대안들을 선택하는 방법으로 정보공리가 효과적으로 이용될 수 있음을 보였다. 또 설계변수의 선택과 변경량이 중요한 상사설계에서도 바지선의 예를 통하여 설계공리가 유용하게 쓰일 수 있음을 보였다. 그러나 초기에 제한조건과 기능요구를 모두 파악하기 어려워 점진적이며 반복적인 설계과정을 거치는 선박과 같은 대형 구조물인 경우에는 설계공리의 적용에 한계가 있음도 파악하였다.

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선각 거어더의 최종 몇 잔류종강도 추정 시스템 재발 (Development of Longitudinal Ultimate and Residual Strength Estimation System for Hull Girder Structure)

  • 함주혁;김을년
    • 대한조선학회논문집
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    • 제32권3호
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    • pp.107-115
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    • 1995
  • 본 연구에서는 선체 구조설계자가 초기설계단계에서 선각거어더의 최종 또는 잔류 종강도를 쉽게 평가할 수 있는 시스템을 SUN4 워크스테이션의 Open-Window상에 구축하였다. 즉, 현재 기본적으로 이루어지고 있는 탄성 단면계수 계산을 위한 입력정보만을 사용하여 최종 종강도 계산이 가능하도록 하기 위하여 최종종강도를 평가할 수 있는 기존의 여러 방법들을 살펴보고, 실선과 모형 Box-Girder들의 수치해석 및 실험결과들에 적용하여 비교적 유용한 방법을 선정하였다. 선정된 식 및 조사된 몇가지 식을 선각 거어더의 탄성 또는 완전소성단면계수 계산과정과 연결하여 선체가 건전한 상태(Intact Condition) 혹은 좌초나 충돌등에 의하여 손상을 받았을 때(Damaged Condition)의 최종 또는 잔류강도를 계산할 수 있게 하였다. 또한 사용자의 편리를 위하여 이 흐름을 마우스버튼을 사용하는 화면운용체계하에서 작업이 이루어지도록 구성하였으며, 3차원 그래픽환경을 구축하여 종강도 구조부재의 만성 또는 완전소성 응력상태를 제시하게 하였다. 마지막으로 개발시스템은 여러 형태의 실제 건조선박(약 20척)에 적용하여 최종 종강도평가를 수행하고 그들 분포특성 및 구조가 취약한 선박등을 파악하였으며, 설계 종굽힘모우먼트에 대해 새깅 및 호깅상태 모두 평균적으로 약 2배가 되는 최종 종굽힘모우먼트를 가지고 있음을 확인하였다.

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비선형 측심기를 이용한 초고해상 천부음향탐사: 오염퇴적층 구분과 해저케이블 매설 검측 (Ultra High Resolution Shallow Acoustic Profiling using the Parametric Echo Sounder: Discrimination of Marine Contaminated Sediments and Burial Depth Inspection of the Submarine Cable)

  • 정섬규;이용국;김성렬;오재경
    • Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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    • 제34권8호
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    • pp.1222-1229
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    • 2010
  • 비선형 측심기를 이용한 초고해상 음향탐사는 기존의 고해상 음향탐사보다 투과력은 작지만 해상력이 뛰어나기 때문에 천해역에서의 해저환경조사에 유용하게 사용된다. 비선형 지층탐사 시스템은 정확한 수심측정 뿐 아니라 퇴적층과 하부구조에 대한 상세한 정보를 제공한다. 특히 상부 퇴적층의 정밀층후 및 퇴적구조 확인을 통해 해저에 파묻혀 있는 pipeline, 침몰선박, 인위적 물체 등에 대한 탐색에 이용된다. 이 연구에서는 초고해상 지층탐사기를 이용하여 얻어진 지층탐사 기록과 지질자료를 대비하여 오염퇴적층을 구분하였다. 그리고 지층 기록에 나타나는 음향이상을 해석하여 해저에 매설된 케이블의 매설 깊이를 검측하였다.

500kW 조류력 발전장치 개발 및 울돌목 실증시험 (Development of 500kW Tidal Current Energy Converter and Uldolmok Field Test)

  • 심우승;최익흥;이규찬;김해욱;배종국;민계식
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 한국신재생에너지학회 2011년도 추계학술대회 초록집
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    • pp.159.2-159.2
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    • 2011
  • Hyundai Heavy Industries has developed a tidal current energy converter utilizing the accumulated technology as the world largest constructor for ship and offshore structures. The model has two sets of turbines in both ends in order to utilize the bi-directional current flows in flood and ebb tide. The torque produced by turbine in tidal current is directly delivered to generator along the horizontal axis, in which the turbine, gear, generator, gear and turbine are connected successively. The manufactured model for field test has the turbine diameter of 5 meters to produce the maximum power of 500kW at maximum current speed of 5m/s. The technical verification of tidal power converter was performed by means of small scale model test in towing tank as well as field test at the Strait of Uldolmok located in Jindo of Jeollanamdo province. Field test was performed by mounting the tidal current converter on the SEP(Self Elevating Platform) which could lower the 4 vertical legs on the seabed and could elevate platform over the water surface using the hydraulic power for itself. The field test performed for a month shows that power output is similar or larger compared with the expected one in design stage. This paper presents the development of tidal current energy converter and real sea field test by Hyundai Heavy Industries. This project has finished successfully and provided the technical advance toward commercial services for tidal current power generation in the south-west region in Korea.

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해파리 퇴치용 자율 수상 로봇의 설계 및 구현 (Design and Implementation of Unmanned Surface Vehicle JEROS for Jellyfish Removal)

  • 김동훈;신재욱;김형진;김한근;이동화;이승목;명현
    • 로봇학회논문지
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    • 제8권1호
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    • pp.51-57
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    • 2013
  • Recently, the number of jellyfish has been rapidly grown because of the global warming, the increase of marine structures, pollution, and etc. The increased jellyfish is a threat to the marine ecosystem and induces a huge damage to fishery industries, seaside power plants, and beach industries. To overcome this problem, a manual jellyfish dissecting device and pump system for jellyfish removal have been developed by researchers. However, the systems need too many human operators and their benefit to cost is not so good. Thus, in this paper, the design, implementation, and experiments of autonomous jellyfish removal robot system, named JEROS, have been presented. The JEROS consists of an unmanned surface vehicle (USV), a device for jellyfish removal, an electrical control system, an autonomous navigation system, and a vision-based jellyfish detection system. The USV was designed as a twin hull-type ship, and a jellyfish removal device consists of a net for gathering jellyfish and a blades-equipped propeller for dissecting jellyfish. The autonomous navigation system starts by generating an efficient path for jellyfish removal when the location of jellyfish is received from a remote server or recognized by a vision system. The location of JEROS is estimated by IMU (Inertial Measurement Unit) and GPS, and jellyfish is eliminated while tracking the path. The performance of the vision-based jellyfish recognition, navigation, and jellyfish removal was demonstrated through field tests in the Masan and Jindong harbors in the southern coast of Korea.

압축하중을 받는 원통실린더의 후좌굴 거동 및 좌굴강도 (Post-Buckling Behaviour and Buckling Strength of the Circular Cylinder Under Axial Compression)

  • 구본국
    • 해양환경안전학회지
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    • 제24권2호
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    • pp.260-266
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    • 2018
  • 곡률을 갖고 있는 쉘 부재들은 선박 및 육상구조 내에서 캠버와 선수, 선미, 파이프 및 저장용 탱크에 주로 사용되고 있다. 이러한 곡률 쉘 부재들은 기본적으로 원통형 실린더 부재의 일부라고 간주할 수 있다. 일반적으로 곡률의 존재는 압축하중 작용 시 좌굴강도 및 최종강도를 증가시키는 것으로 알려져 있다. 본 논문에서는 이러한 영향을 확인하기 위하여 탄성대변형 시리즈해석을 수행하였으며, 매개변수의 영향을 분석하였다. 실린더의 최종강도 거동은 초기처짐과 해석모델링 방법에 큰 영향을 받는 것을 확인하였다.

면내압축하중(面內壓縮荷重)을 받는 판(板)의 2차좌굴거동(次座屈擧動)에 관한 연구(硏究) (Secondary Buckling Behaviour of Plate under Inpane Compressive Loading)

  • 고재용;;백점기
    • 대한조선학회논문집
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    • 제33권3호
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    • pp.66-80
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    • 1996
  • 최근 고장력강(高張力鋼)이 구조물에 폭넓게 사용되고 있어서 판두께가 얇아지고 있다. 판두께가 얇아지므로해서 좌굴(座屈)이 발생하기 쉽다. 그러므로 좌굴(座屈)발생후 판의 거동(擧動)을 정확하게 파악하는 것은 중요하다. 좌굴(座屈) 발생후 2차좌굴(次座屈)이라고 하는 하중하(荷重下)에서는 판(板)의 처짐모드가 갑자기 변한다. 전체구조물의 붕괴강도(崩壞强度)를 고려할 때 2차좌굴(次座屈)은 매우 중요하다. 이런 관점에서 본 연구에서는 면내압축하중(面內壓縮荷重)을 받는 판(板)의 2차좌굴거동(次座屈擧動)에 관하여 연구하였다. 초기처짐을 갖는 판(板)을 대상으로 하여 탄성대변형해석(彈性大變形解析)을 실시하여, 2차좌굴(次座屈)의 영향을 검토하였다. 그 결과로서 다음과 같은 결론(結論)을 얻었다. 즉, 정사각형판은 대칭의 처짐성분은 영향이 있으나 비대칭의 처짐성분은 영향이 전혀 없다. 또한, 종횡비(縱橫比)를 갖는 판(板)은 모든 처짐성분의 영향이 있으며 초기좌굴(初期座屈)후 면내강성(面內剛性)이 계속적으로 감소한다.

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독립형 B타입 LNG 연료 탱크의 열-구조 연성해석 및 피로 해석에 관한 연구 (A Study of Thermo-structural Analysis and Fatigue Analysis for Independent Type-B LNG Fuel Tank)

  • 김태욱;김종민;김종환;이정호;박성보;이성민;이제명
    • 대한조선학회논문집
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    • 제53권5호
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    • pp.410-419
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    • 2016
  • With the aim of reducing greenhouse gas emissions by 20 percent by 2020 and by 50 percent by 2050 from their 2005 level, International Maritime Organization (IMO) regulated the emissions of SOx and NOx by setting the emission control area in 2012. Since these environmental regulations have been reinforced, demands for the LNG fuel ships are expected to increase dramatically. Accordingly, the worldwide shipbuilding companies spur the development of the LNG fueled ships. Therefore, it is essential to carry out the research on the development of LNG fuel tank, which is one of the important components of the LNG fuel supply system. In this study, the deliberate finite element analysis of type-B LNG fuel tank for 10,000 TEU containership was carried out to evaluate structural safety and provide the process for analyzing stress levels and evaluating fatigue life of target structural. In particular, thermo-structural analysis and fatigue analysis were carried out using the databases on materials and structures of LNG fuel tank.

분포하중(分布荷重)을 받는 구형판(矩形板)의 탄성해석(彈性解析) (Analysis of Rectangular Plates under Distributed Loads of Various Intensity with Interior Supports at Arbitrary Positions)

  • 장석윤
    • 대한조선학회지
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    • 제13권1호
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    • pp.17-23
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    • 1976
  • Some methods of analysis of rectangular plates under distributed load of various intensity with interior supports are presented herein. Analysis of many structures such as bottom, side shell, and deck plate of ship hull and flat slab, with or without internal supports, Floor systems of bridges, included crthotropic bridges is a problem of plate with elastic supports or continuous edges. When the four edges of rectangular plate is simply supported, the double Fourier series solution developed by Navier can represent an exact result of this problem. If two opposite edges are simply supported, Levy's method is available to give an "exact" solution. When the loading condition and supporting condition of a plate does not fall into these cases, no simple analytic method seems to be feasible. Analysis of a simply supported rectangular plate under irregularly distributed loads of various intensity with internal supports is carried out by applying Navier solution well as the "Principle of Superposition." Finite difference technique is used to solve plates under irregularly distributed loads of various intensity with internal supports and with various boundary conditions. When finite difference technique is applied to the Lagrange's plate bending equation, any of fourth order derivative term in this equation produces at least five pivotal points leading to some troubles when the resulting linear algebraic equations are to be solved. This problem was solved by reducing the order of the derivatives to two: the fourth order partial differential equation with one dependent variable, namely deflection, is changed to an equivalent pair of second order partial differential equations with two dependent variables. Finite difference technique is then applied to transform these equations to a set of simultaneous linear algebraic equations. Principle of Superposition is then applied to handle the problems caused by concentrated loads and interior supports. This method can be used for the cases of plates under irregularly distributed loads of various intensity with arbitrary conditions such as elastic supports, or continuous edges with or without interior supports, and this method can also be solve the influence values of deflection, moment and etc. at arbitrary position of plates under the live load.

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유조선 선수부의 내충돌 구조설계에 관한 연구 (A Study on the Crashworthiness Design of Bow Structure of Oil Carriers)

  • 신영식;박명규
    • 한국해양공학회:학술대회논문집
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    • 한국해양공학회 2001년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.119-126
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    • 2001
  • The potential pollution problems resulting from tanker collision necessitate the requirement for an effective structural design and the development of relevant safety regulation. During a few decades, the great effort has been made by International Maritime Organization and the Administration, etc, to reduce oil spillage from collision accidents. However there is still a need for investigation in the light of structural evaluation method for the experiments and rational analysis, and design development for an operational purpose of ships. This study is aimed at investigating a complicated structural response of bow structures of oil carriers for assessing the energy dissipation and crushing mechanics of striking vessel through a methodology of the numerical analysts for the various models and its design changes. Through this study an optimal bow construction absorbing great portion of kinetic energy in the least penetration depth prior to reach to the cargo area and an effective location of collision bulkhead are investigated. In order to obtain a rational results in this study, three stages of response analysis procedures are performed as follows; 1). 16 simplified ship models are used to investigate the structural response against bow collision with variation of primary and secondary members. Mass and speed are also varied in two conditions. 2). 21 models conisted of 5 size of full scaled oil carriers are used to perform the collision simulation with the various sizes and deadweight delivered in a recent which are complied with SOLAS and MARPOL. 3). 36 models of 100k oil carrier are used to investigate the structural response and its influence to the collision bulkhead against bow collision in variation with location of collision bulkhead, primary mombers, framing system and colliding conditions, etc.

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