• 한국해양공학회지
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• 제22권2호
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• pp.7-12
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• 2008

A far field solution of the slowly varying force on an offshore structure by gravity ocean waves was shown as a function of the reflection and transmission of the body disturbed waves. The solution was obtained from the conservation of the momentum flux, which simply describes various wave forces, while making it unnecessary to compute complicated integration over a control surface. The solution was based on the assumption that the frequency difference of the bichromatic incident waves is small and its second order term is negligible. The final solution is expressed in term of the reflection and transmission waves, i.e. their amplitudes and phase angles. Consequently, it shows that not only the amplitudes but also the phase differences make critical contributions to the slowly varying force. In a limiting case, the slowly varying force solution gives the one of the mean drift force, which is only dependent on the reflection wave amplitude. An approximation is also suggested in a case where only the mean drift force information is available.

• 한국해양공학회지
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• 제24권6호
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• pp.1-6
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• 2010

A far field approximate solution of the slowly varying force on a 3 dimensional offshore structure in gravity ocean waves is presented. The first order potential, or at least the far field form of the Kochin function, of each frequency wave is assumed to be known. The momentum flux of the fluid domain is formulated to find the time variant force acting on the floating body in bichromatic waves. The second order difference frequency force is identified and extracted from the time variant force. The final solution is expressed as the circular integration of the product of Kochin functions. The limiting form of the slowly varying force is identical to the mean drift force. It shows that the slowly varying force components caused by the body disturbance potential can be evaluated at the far field.

• 대한조선학회지
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• 제24권4호
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• pp.1-8
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• 1987

In this paper negative drift forces are discussed, which act on a two-dimensional cylinder exposed to slightly modulated waves in water of finite depth. By combining matched asymptotic expansion method with multiple scale technique, it is clearly shown that the slowly-varying drift force can be negative under certain circumstances: i) Incident waves are irregular or slightly modulated. ii) The water depth is finite compared to the wave length of carrier waves. iii) The gap between the keel of the cylinder and ocean floor is narrow. Then the negative drift forces are caused by the unbalance of hydrostatic force associated with set down. Real fluid and wave breaking effects are not considered.

• 한국해안해양공학회지
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• 제3권2호
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• pp.92-99
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• 1991

해상에 계류된 부유체는 입사하는 파도에 의해 선형항인 파랑하중과 함께 2차항인 표류력을 받는다. 2차항의 표류력은 자유표면조건의 비선형성에 의해 서로 유사한 주파수를 갖는 2개의 선형 성분파간의 상호작용으로 발생하는 장주기 성분을 포함하고 있다. 대개의 계류계의 수평 인장력은 관성력항에 비해 아주 작은 양이고, 따라서 계류계의 설치로 나타나는 부유체의 수평운동 고유주기는 장주기이므로 때로는 공진이 일어나게 된다. 이렇게 야기된 대진폭운동은 작업조건을 악화시키는 것은 물론 계류계에 심각한 손상을 줄 수 있다. 부유체의 계류계로 최근 관심을 모으고 있는 Turret 계류계의 설계에도 이러한 장주기 표류력에 대한 고려와 함께 풍향성이 있는(weathervaning) 천이운동시 Roller Bearing에 걸리는 수평하중에 대한 해석이 필수적이다. 본 논문에서는 불규칙파중에 계류된 부유체에 작용하는 장주기 표류력을 2차 전달함수를 사용하여 계산한 뒤 장주기 표류력에 의한 전후동요를 시간기억 효과를 고려하여 시뮬레이션하였다. 계류계로는 분산된(spread) Turret형 계류계를 대상으로 하였으며 계류계의 수평인장계수를 매시간 단계마다 계산하는 방법으로 비선형성을 고려하였다.

• 대한조선학회지
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• 제26권2호
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• pp.49-63
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• 1989

파랑표류력은 크기에 있어서는 2차항(2nd-order)의 힘으로, 파도의 주기로 나타나는 1차항(1st-order)의 파랑강제력에 비해 미미하나, 부유체 자체의 복원력이 없는 수평방향으로 작용하므로 부유체에 대변위 표류운동을 유발한다. 특히 장주기 표류력은 계류시스템에 장주기 대변위 공진응답을 야기시킬 수 있으므로 계류시스템의 설계 및 운용에 고려되어야 할 중요한 요소이다. 본 연구에서는 이론적 연구로서 개량된 Green 적분방정식을 이용하여 3차원 특이점을 분포하는 방법으로 near field법을 택하여 장주기 파랑표류력을 계산하였으며 계산결과는 Pinkster 및 Standing의 결과와 비교하였다. 비선형파의 산란효과 고려는 Pinkster의 근사방법을 따랐다. 실험적 연구로서 반잠수식 시추선의 1/60 모형에 대해 규칙파 및 불규칙파중 표류력계측시험을 수행하였으며 실험결과는 계산치와 비교되었다. 끝으로 계측시험에 있어 계류스프링의 영향 및 장주기 표류력 계측에 있어서 실험상 문제점을 논하였다.