• 제목/요약/키워드: Slamming impact pressure

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소나돔 충, 배수 밸브의 상태에 따른 함정용 소나돔 윈도우의 구조안정도 변화 (Variation of the structural stability for the sonar dome window in a naval vessel according to the state of the drain valve)

  • 한형석;이경현;박성호;임용수
    • Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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    • 제38권7호
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    • pp.844-853
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    • 2014
  • 수상함정에 사용되는 능동소나는 통상적으로 구상선수부에 설치하게 된다. 따라서 구상선수부에 설치된 소나의 항해 중 유체력 및 수중 부유물에 의한 충돌 파손을 막기 위해 밀도가 낮으면서 강도가 높은 복합소재 재질의 소나돔 윈도우를 설치하게 된다. 외부 유체력 및 충격 발생 시 소나돔 윈도우의 안정도는 소나돔 윈도우 내외부의 압력 분포에 따라 달라지므로 본 연구에서는 소나돔 충, 배수 밸브의 상태에 따른 소나돔 윈도우의 내외부 압력변화를 해석적으로 검토하고 이에 따른 응력변화를 파악하고자 한다.

플레어 슬래밍에 관련된 충격하중의 계산 (Evaluation of Impact Loads Associated with Flare Slamming)

  • ;강창구
    • 대한조선학회지
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    • 제27권3호
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    • pp.56-72
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    • 1990
  • 본 논문에서는 유체동력학적면에서 선수 플레어 충격에 대하여 고찰하고, 특히 전형적인 플레어 충격하중 계산에서 사용된 가정에 대하여 검토한다. 압력이 작용하지 않는 자유표면 경계조건에 의한 계산결과들이 제시된다. 이 단순화된 경계조건을 사용하면 물이 제트처럼 올라오는 현상이나 평균자유표면 위의 젖은 부분과 같은 중요한 인자를 무시하게 되지만, 계산할 때는 아주 단순하다는 장점을 갖는다. 3차원 계산결과와 2차원 계산 결과를 실험과 비교하였으며, 근사 자유 표면 조건으로부터 발생하는 오차를 검토 하였다. 또, 2차원 및 3차원 해석에서 연직 굽힘 모멘트와 연직 전단력도 포함되었다.

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선수 충돌시 구조 붕괴 거동에 대한 수치해석(제1보) (Numerical Simulation of Structural Response in Bow Collision (1st Report))

  • 박명규
    • 한국해양공학회지
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    • 제14권2호
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    • pp.28-35
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    • 2000
  • In this paper a complicated structural behavior in collision and its effect of energy transmission to the collision bulkhead was examined through a methodology of the numerical simulation to obtain a ideal bow construction and a location of collision bulkhead against heat on collision. At present the bow structure is normally designed in consideration of its specific structural arrangement and internal and external loads in these areas such as hydrostatic and dynamic pressure wave impact and bottom slamming in accordance with the Classification rules and the specific location of collision bulkhead by SOLAS requirement. By these studies the behavior of the bow collapse due to collision was synthetically evaluated for the different size of tankers and its operational speed limits and by the results of these simulation it provides the optimal design concept for the bow construction to prevent the subsequent plastic deformation onto or near to the collision bulkhead boundary and to determine the rational location of collision bulkhead.

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선수부 설계시 구조거동과 충돌격벽에 미치는 영향 (Collision Response of Bow Structure and Its Affected Collision Bulkhead in Bow Design)

  • 신영식;박명규
    • 한국항만학회지
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    • 제14권2호
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    • pp.219-231
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    • 2000
  • In this paper a complicated structural behavior in collision and its effects of energy translation to the collision bulkhead was examined through a methodology of the numerical simulation to obtain a ideal bow construction and a location of collision bulkhead against head on collision. In the present the bow structure is normally designed in consideration of its specific structural arrangements and internal and external loads in these area such as hydrostatic and dynamic pressure, wave impact and bottom slamming in accordance with the Classification rules, and the specific location of collision bulkhead by SOLAS requirement. By these studies the behavior of the bow collapse due to collision was synthetically evaluated for the different size of tankers and its operational speed limits, and by the results of these simulation it provides the optimal design concept for the bow construction to prevent the subsequent plastic deformation onto or near to the collision bulkhead boundary and to determine the rational location of collision bulkhead.

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Comparison of Potential and Viscous Codes for Water Entry Problem

  • Kwon, Sun-Hong;Park, Chang-Woo;Shin, Jae-Young
    • International Journal of Ocean System Engineering
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    • 제2권1호
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    • pp.32-36
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    • 2012
  • This paper presents a comparison of potential and viscous computational codes for the water entry problem. A po-tential code was developed which adopted the boundary element method to solve the problem. A nonlinear free surface boundary condition was integrated to find new locations of free surface. The dynamic boundary condition was simplified by taking constant potential values for every time steps. The simplified dynamic boundary condition was applied in the new position of the free surface not at the mean level, which is the usual practice for linearized theory. The commercial code FLUENT was used to solve the water entry problem from the viscosity point of view. The movement of the air-liquid interface is traced by distribution of the volume fraction of water in a computational cell. The pressure coefficients were compared with each other, while experimental results published by other researchers were also examined. The characteristics of each method were discussed to clarify merits and limitations when they were applied to the water entry problems.

선수 충돌시 구조거동과 충돌격벽에 미치는 영향 (Collision Response of Bow Structure and Its Affected Collision Bulkhead in Bow Collision)

  • 신영식;박명규
    • 한국해양공학회:학술대회논문집
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    • 한국해양공학회 2000년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.195-204
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    • 2000
  • In this paper a complicated structural behavior in collision and its effect of energy translation to the collision bulkhead was examined through a methodology of the numerical simulation to obtain a ideal bow construction and a location of collision bulkhead against head on collision. In the present the bow structure is normally designed in consideration of its specific structural arrangements and internal and external loads in these area such as hydrostatic and dynamic pressure, wave impact and bottom slamming in accordance with the Classification rules, and the specific location of collision bulkhead by SOLAS requirement. By these studies the behavior of the bow collapse due to collision was synthetically evaluated for the different size of tankers and its operational speed limits, and by the result of these simulation it provides the optimal design concept for the low construction to prevent the subsequent plastic deformation onto or near to the collision bulkhead boundary and to determine the rational location of collision bulkhead.

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Soroban grid 기반 CIP법을 이용한 자유표면 유동해석 (FREE SURFACE FLOW ANALYSIS BY SOROBAN GRID BASED CIP MEHTOD)

  • 임효남
    • 한국전산유체공학회:학술대회논문집
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    • 한국전산유체공학회 2010년 춘계학술대회논문집
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    • pp.326-334
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    • 2010
  • In this study, we provide a comprehensive review of the CIP(Constrained Interpolation Pro file/Cubic Interpolated Propagation) method with a pressure-based algorithm that is known as a general numerical solver for soled liquid, gas and plasmas. And also we introduce a body-fitted grid system(Soroban grid) for computation of strongly nonlinear marine hydrodynamic problems such as slamming water on deck, wave impact by green water. This grid system can keep the third-order accuracy in time and space with the help of the CIP method. The grid system consists of the straight lines and grid points. In the 2-dimensional grid case, each grid points moving in these lines like abacus - Soroban in Japanese. The length of each line can be different and the number of grid points in each line can be different. Mesh generation and searching of upstream departure point are very simple and possible to mesh-free treatment. To optimize computation of free-surface and multi-fluid flows, We adopt the C-CUP method. In most of the earlier computations, the C-CUP method was used with a staggered-grid approach. Here, because of the mesh free nature of the Soroban grid, we use the C-CUP method with a collocated-grid approach.

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파랑충격력에 의한 원형실린더구조물의 구조응답평가 (Evaluation of Structural Response of Cylindrical Structures Based on 2D Wave-Tank Test Due to Wave Impact)

  • 이강수;하윤진;남보우;김경환;홍사영
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제33권5호
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    • pp.287-296
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    • 2020
  • 본 연구에서는 2D 조파수조를 통해 수행된 모형시험결과를 기반으로 원형실린더에 분포하는 파랑충격압력을 시간에 따라 계측하고 이를 CFD해석 결과와 비교하였다. 전산유체역학 해석을 통해 파랑충격력에 직접평가법에 관한 효용성을 확인할 수 있었고, 실험으로부터 구한 파랑충격 시계열 데이터를 그대로 원형단면을 갖는 실제 해양구조물의 부재에 적용하였다. 실린더에 분포하는 변위 및 응력의 특성과 특이점이 바뀌는 것을 확인하였고 실제 시계열을 적용하는 것이 해양구조물의 강도평가를 보다 정확하게 평가할 수 있음을 확인할 수 있었다. 또한, 선수부에 요구되는 외판의 최소선급규정에 따른 두께 경험식들을 분석하여 적용하고자 하였다. 동일한 재료 물성치를 갖는 강재에 관해 선수외판에 요구되는 구조물의 최소두께와 원형단면 부재에 요구되는 최소두께를 비교·분석하였고 이를 통해 NORSOK standard에 제시되어 있는 구조물의 손상기준을 활용하여 허용 두께치를 추정하고자 하였다. 특히 해양구조물의 갑판충격력(wave in deck)의 경우 이와 관련된 경험식이나 최소두께 요구사항들이 정립되어 있지 않기 때문에 본 연구를 통해 파랑충격력에 따라 요구되는 판재의 최소두께를 제안하고자 하였다.

종방향 압축력을 받는 선체판부재의 횡압력 영향에 관한 연구 (A Study on the Lateral Pressure Effect under Axial Compressive Load of Ship Platings)

  • 박주신;고재용;이준교
    • 한국항해항만학회지
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    • 제29권6호
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    • pp.515-522
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    • 2005
  • 선체를 구성하는 판부재는 일반적으로 면내하중과 횡하중의 조합하중이 작용하게 된다. 면내하중으로서는 주로 전체적인 선체거더의 휨과 비틀림에 의한 압축하중 및 전단하중이 있다. 횡하중은 수압과 화물압력에 의해서 작용하게 된다. 이러한 하중의 요소들은 항상 동시에 작용하는 것이 아니지만 한 개 이상의 하중이 존재하고 상호작용하게 된다. 그러므로, 좀더 합리적이고 안정적인 선박구조의 설계를 위해서는 이러한 조합하중이 선체판에 작응할 경우에 발생하게 되는 좌굴 및 최종강도거동의 상호관계를 좀더 자세히 분석할 필요가 있다. 실제로 선체판은 슬래밍과 팬팅과 같은 충격하중을 제외하고는 상대적으로 적은 수압이 작용하게 된다. 본 연구논문에서는 조합하중을 받는 선체판부재의 거동에 있어서 최종한계상태설계법에 기반을 둔 탄소성대변형 유한요소해석을 수행하였다. 본 연구에서는 압축하중과 횡하중이 판부재에 작용하였을 경우 횡하중의 크기에 따른 영향을 탄소성대변형 유한요소해석(ANSYS)을 수행하여 분석하였다.

종방향 압축력을 받는 선체판부재의 횡압력 영향에 관한 연구 (A Study on the Lateral Pressure Effect under Axial Compressive Load of Ship Platings)

  • 박주신;고재용;이준교
    • 한국항해항만학회:학술대회논문집
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    • 한국항해항만학회 2005년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.61-67
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    • 2005
  • 선체를 구성하는 판부재는 일반적으로 면내하중과 횡하중의 조합하중이 작용하게 된다. 면내하중으로서는 주로 전체적인 선체거더의 휨과 비틀림에 의한 압축하중 및 전단하중이 있다. 횡하중은 수압과 화물압력에 의해서 작용하게 된다. 이러한 하중의 요소들은 항상 동시에 작용하는 것이 아니지만 한 개 이상의 하중이 존재하고 상호작용하게 된다. 그러므로, 좀더 합리적이고 안정적인 선박구조의 설계를 위해서는 이러한 조합하중이 선체판에 작용할 경우에 발생하게 되는 좌굴 및 최종강도거동의 상호관계를 좀더 자세히 분석할 필요가 있다. 실제로 선체판은 슬래밍과 팬팅과 같은 충격하중을 제외하고는 상대적으로 적은 수압이 작용하게 된다. 본 연구논문에서는 조합하중을 받는 선체판부재의 거동에 있어서 최종한계상태설계법에 기반을 둔 탄소성대변형 유한요소해석을 수행하였다. 본 연구에서는 압축하중과 횡하중이 판부재에 작용하였을 경우 횡하중의 크기에 따른 영향을 탄소성대변형 유한요소해석(ANSYS)을 수행하여 분석하였다.

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