• 제목/요약/키워드: Transverse ship motion

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An experimental Study on the Motion of a Floater Moored Near Port in Waves Generated by a Ship

  • Nguyen, Van Minh;Nguyen, Thi Thanh Diep;Yoon, Hyeon-Kyu
    • 한국항해항만학회:학술대회논문집
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    • 한국항해항만학회 2019년도 춘계학술대회
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    • pp.98-100
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    • 2019
  • In the past, there were several researchers investigating waves generated by a small boat. Wave generated by a ship can be divided into two distinct systems of waves, such as transverse and diverging waves. It is necessary to understand the behavior of a ship in waves generated by a small boat near port in the view point of ship safety. In this study, the motion of moored floater in waves generated by a small boat near port is investigated. The model test is performed in waves in a square tank in Changwon National University (CWNU). IMU and optical-based system which uses the technique of recording and capturing attitude with respect time are used for measuring 6DOF motion of the moored floater. In addition, tension gauges are used to measure the tension of mooring lines. The effect of waves generated by a small boat on motion of the moored floater near port is investigated through performing the model test in various wave directions of virtually but reasonably assumed wave scenarios.

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저속으로 전복되는 선박사고의 선체 특성에 대한 해석적 연구 (An analytic study on the hull characteristics of ship accidents at low capsizing speeds)

  • 최순만
    • Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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    • 제40권3호
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    • pp.235-239
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    • 2016
  • 복원력을 잃고 선박이 전복될 때의 횡경사 속도는 선체가 사고 상황에 대해 외부로 표현하는 고유 응답의 하나가 된다. 자유 횡요 시 횡운동은 횡관성모멘트와 GM 및 횡감쇠계수와 같은 선체계수에 의해 나타낼 수 있으나 선체가 저속으로 진행되는 전복의 경우에는 각가속 성분이 특히 작아지므로 특성 해석은 보다 용이해진다. 따라서 빠르게 진행되는 전복사고에 비해 저속 전복 사고는 선체 거동의 예측이 적절히 가능할 뿐 아니라 선박구조에 필요한 시간의 확보가 수월해지므로 선박의 구조전략 측면에서 저속 전복사고는 별도로 분류하여 대응할 필요가 있다. 이를 위해 본 연구에서는 선체의 자유 횡운동에 대한 선형미분방정식을 토대로 저속 전복 시 선체계수들이 전복속도에 미치는 영향을 관련된 함수들로 나타내었으며 횡운동 진폭감쇠비를 기준으로 횡감쇠계수 크기와 선체 특성을 분석하였다. 또한, 여기에서의 수식적 관계를 실제 선박의 제원에 적용함으로써 얻어지는 결과들을 통해 제시된 저속 전복 선박의 일반적 특성이 도시적으로 설명될 수 있음을 확인하였다.

조종성지수에 의한 충돌회피동작의 양적 파악에 관한 연구 (A Study on the Quantative Analysis of a Ship's Collision Avoding Action by Using the Maneuvering Indices)

  • 윤점동
    • 한국항해학회지
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    • 제1권1호
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    • pp.27-44
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    • 1977
  • The Maneuvering Indices of a ship are the values that decide the quantity of her motion in turning when her rudder is turned over to an angle to the starboard or the port. They consist of two kinds of indices, one of which is called index K and the other, index T. Index K decides a ship's turning ability and index T does the length of time delay of a normal turning motion after her rudder has finished the turn of an ordered angle. Generally, the values of the indices are calculated through some mathematic formulas with figures of her heading degrees recorded at a fixed time intervals during her Z test. The values of the same kind index of a ship appear differently according to the ship'sspeed, trim, rudder angle and loaded condition, etc. In this paper, the author analyzed all the amthematic formulas required to calculate the values of the indices in their forming process and examined them from the point of mathematics and dynamics and also actually figured out the values of maneuvering indices of the M.S. "HANBADA", the training ship of Korea Merchant Marine College through her Z test. The author supposed a case in which two same typed ships as the "HANBADA" in size, shape and conditions were approaching each other in meeting end on situation and each ship turned her rudder hard over to the starboard respectively when they approached to the distance of 3 times as long as the ship's length. The author worked out mathematic formulas calculating forward and transverse ship's motions within the above mentioned situation for the quantative analysis of the collision avoding action to certify whether they are in collision status or not. Applying the calculated values of the maneuvering indices of the "HANBADA" to the motion calculating formulas, the author found out the two ships were passing over each other with the clearing distance o 39m between their port quarters. With the above mentioned examinations and explanations, the author demonstrated that a ship's motion in any collision avoiding action can be shown with quantities of time and distance within reliable limit.istance within reliable limit.

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The Transverse Dynamic Stability of Hard-chine Planing Craft

  • Lewandowski, Edward-M.
    • Journal of Ship and Ocean Technology
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    • 제2권1호
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    • pp.1-12
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    • 1998
  • A method to predict the dynamic roll stability of hard-chine planing craft is presented. Starting with the equation of motion, an equation governing small roll perturbations is developed. The roll restoring moment acting on the hull is evaluated by considering “static”and dynamic contributions. The contribution of rudders and skegs, which is significant for this type of craft, is also determined. A worked example is presented to show how the method can be used to find the maximum center of gravity height for transverse stability.

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횡요상태 관측에 의한 선체 횡관성모멘트 값의 도출을 위한 일반식 (A General Formula for Calculating the Value of Transverse Moment of Inertia by Observing the Roll Motion of Ships)

  • 최순만
    • 해양환경안전학회지
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    • 제21권5호
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    • pp.538-542
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    • 2015
  • 선체의 횡관성모멘트는 선박의 횡운동 특성을 다루는 경우 제외될 수 없는 요소로서 그 크기의 적정성은 선체 동특성 해석의 결과와 신뢰성에 큰 영향을 미친다. 그러나 선박은 질량분포와 형상이 복잡하므로 이를 직접적인 계산을 통해 값을 구하기에는 과정이 매우 복잡하고 대상 선박의 구체적인 관련 자료를 얻기도 어렵다는 점에서 실용적으로는 선체 질량의 등가적 관성반경을 선체폭의 일정비율로 계산하는 간접적인 방법이 통용되고 있다. 한편, 어느 선체의 자유 횡운동이 나타내는 횡요 주기와 감쇠형태는 관성모멘트에 의해 영향을 받기 마련이고 따라서 이러한 응답의 결과적인 모양으로부터 역으로 해당 선박의 관성모멘트를 구하는 일반식의 도출이 가능할 것으로 유추될 수 있다. 본 연구에서는 관찰에 의한 선체의 횡요 주기는 경사각의 진폭 감쇠비에 의해서도 달라지는 관계를 해석하여 횡요 주기와 경사각 진폭 감쇠비 모두를 함수 인자로 포함하는 일반식에 의해 횡관성모멘트 크기가 구해질 수 있음을 나타내었다. 또한 이러한 일반식에 횡요 관찰 선박의 주요 제원을 적용하였을 때 나타나는 특성 그래프들을 분석한 결과 횡요주기뿐 아니라 진폭감쇠비가 함께 검토될 때 얻어지는 관성모멘트 값이 보다 정확해진다는 것을 확인하였다.

Ship nonlinear-feedback course keeping algorithm based on MMG model driven by bipolar sigmoid function for berthing

  • Zhang, Qiang;Zhang, Xian-ku;Im, Nam-kyun
    • International Journal of Naval Architecture and Ocean Engineering
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    • 제9권5호
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    • pp.525-536
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    • 2017
  • Course keeping is hard to implement under the condition of the propeller stopping or reversing at slow speed for berthing due to the ship's dynamic motion becoming highly nonlinear. To solve this problem, a practical Maneuvering Modeling Group (MMG) ship mathematic model with propeller reversing transverse forces and low speed correction is first discussed to be applied for the right-handed single-screw ship. Secondly, a novel PID-based nonlinear feedback algorithm driven by bipolar sigmoid function is proposed. The PID parameters are determined by a closed-loop gain shaping algorithm directly, while the closed-loop gain shaping theory was employed for effects analysis of this algorithm. Finally, simulation experiments were carried out on an LPG ship. It is shown that the energy consumption and the smoothness performance of the nonlinear feedback control are reduced by 4.2% and 14.6% with satisfactory control effects; the proposed algorithm has the advantages of robustness, energy saving and safety in berthing practice.

근접 항해하는 선박의 상호작용과 충돌시간 계산에 관한 연구 (A Study on Interaction between Two Vessels Passing Close to Each Other on Parallel Courses and Calculation of Collision Time by its effect)

  • 이춘기;윤점동;강일권
    • 한국항해항만학회지
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    • 제30권5호
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    • pp.315-320
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    • 2006
  • 항내 혹은 협수로와 같은 제한수역에서 근접하여 항해중인 두 선박간의 상호 유체력 및 모멘트가 선박조종운동에 상당히 크게 영향을 준다는 것은 잘 알려져 있다. 두 선박간의 상호간섭력은 종방향 거리, 횡방향 거리 및 두 선박의 속도의 함수로서 가정될 수 있다. 본 연구에서는 근접 항해중인 추월선박과 피 추월선박간의 상호유체력을 계산하고, 두 선박간의 횡방향 및 종방향 거리와 속도, 그리고 타 사용으로 인한 접근상황 및 충돌시간에 대해서 검토, 고찰하였다.

근접 항해하는 선박의 상호작용과 충돌시간 계산에 관한 연구 (A Study on Interaction between Two Vessels Passing Close to Each Other on Parallel Courses and Calculation of Collision Time by its effect)

  • 이춘기;윤점동;강일권
    • 한국항해항만학회:학술대회논문집
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    • 한국항해항만학회 2006년도 춘계학술대회 및 창립 30주년 심포지엄(논문집)
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    • pp.55-60
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    • 2006
  • 항내 혹은 협수로와 같은 제한수역에서 근접하여 항해중인 두 선박간의 상호 유체력 및 모멘트가 선박조종운동에 상당히 크게 영향을 준다는 것은 잘 알려져 있다. 두 선박간의 상호간섭력은 종방향 거리, 횡방향 거리 및 두 선박의 속도의 함수로서 가정 될 수 있다. 본 연구에서는 근접 항해중인 추월선박과 피 추월선박간의 상호유체력을 계산하고, 두 선박간의 횡방향 및 종방향 거리와 속도, 그리고 타사용으로 인한 접근상황 및 충돌시간에 대해서 검토, 고찰하였다.

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Unified Theory for the Radiation Problem of Multiple Slender Bodies

  • Kim, Yong-Hwan
    • Journal of Ship and Ocean Technology
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    • 제7권2호
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    • pp.1-19
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    • 2003
  • This paper introduces a unified theory for the radiation problem of adjacent multiple floating bodies. The particular case of interest is the multiple slender bodies that their centerlines are parallel. The infinite-and finite-depth unified theories for the single-body problem are extended to solve each sub-problem of multiple bodies. The present method is valid for deep water and moderate water depth, and applicable for individually floating bodies as well as multimaran-type vehicles. For the validation of the present method, the heave and pitch hydrodynamic coefficients for two adjacent ships are compared with the results of a three-dimensional method, and an excellent agreement is shown. The application includes the hydrodynamic coefficients and motion RAOs of four trimarans which have different longitudinal and transverse arrangements for sidehulls.

규칙파 중 계류된 두 바지선의 유체역학적 상호작용에 관한 수치시뮬레이션 (A Numerical Simulation of Hydrodynamic Interactions Between Two Moored Barges with Regular Waves)

  • 이상도;배병덕;김대해
    • 해양환경안전학회지
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    • 제22권6호
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    • pp.615-624
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    • 2016
  • 본 연구는 해상에서 근접하여 계류된 직사각형 박스 형상의 두 바지선을 대상으로 유체역학적 상호작용으로 인한 선체운동 응답특성을 분석하기 위하여 수치시뮬레이션을 실시하였다. 이 수치시뮬레이션 실험에서는 DNV-GL의 SESAM 수치해석솔루션을 사용하여 결합된 강성 메트릭스항(coupled stiffness matrix terms)을 다중물체 모드(multiple body modes)의 surge 방향에 추가하였고, 실험에 적용한 바지선 모델의 1차 방사 및 산란 영향을 계산하기 위하여 퍼텐셜 이론을 적용하였다. 실험 결과, 두 바지선의 횡간격 20 m, 횡파 실험조건 경우에 1.3 rad/s에서 실험선의 피난효과(sheltering effect)가 나타나지 않았다. 실험 모델 상호간 횡간격의 영향은 종파와 천수역 실험 조건에서 분명하게 나타났지만, sway force는 횡파일 경우에 두 실험 모델선과의 접근거리 간격에 영향을 받았다. 실험모델의 횡간격이 좁아지면 종파와 사파의 경우에 sway, heave 운동과 sway force의 피크는 높은 주파수대로 이동하였다. 수심이 10 m일 때 풍하측 바지선의 sway 운동은 횡파와 사파의 경우에 0.2-0.8 rad/s 주파수대에서 큰 차이를 보였으며, 입사파의 방향이 달라져도 sway force의 피크는 보다 낮은 주파수대에서 나타났다.