• Ocean Systems Engineering
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• 제7권4호
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• pp.435-460
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• 2017

The main objective of this study is to investigate the turning and zig-zag maneuvering performance of the well-known naval surface combatant DTMB (David Taylor Model Basin) 5415 hull with URANS (Unsteady Reynolds-averaged Navier-Stokes) method. Numerical simulations of static drift tests have been performed by a commercial RANS solver based on a finite volume method (FVM) in an unsteady manner. The fluid flow is considered as 3-D, incompressible and fully turbulent. Hydrodynamic analyses have been carried out for a fixed Froude number 0.28. During the analyses, the free surface effects have been taken into account using VOF (Volume of Fluid) method and the hull is considered as fixed. First, the code has been validated with the available experimental data in literature. After validation, static drift, static rudder and drift and rudder tests have been simulated. The forces and moments acting on the hull have been computed with URANS approach. Numerical results have been applied to determine the hydrodynamic maneuvering coefficients, such as, velocity terms and rudder terms. The acceleration, angular velocity and cross-coupled terms have been taken from the available experimental data. A computer program has been developed to apply a fast maneuvering simulation technique. Abkowitz's non-linear mathematical model has been used to calculate the forces and moment acting on the hull during the maneuvering motion. Euler method on the other hand has been applied to solve the simultaneous differential equations. Turning and zig-zag maneuvering simulations have been carried out and the maneuvering characteristics have been determined and the numerical simulation results have been compared with the available data in literature. In addition, viscous effects have been investigated using Eulerian approach for several static drift cases.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제16권2호
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• pp.940-946
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• 2015

선삭작업에서 가공 여유각 변경은 가공특성을 변화시킨다. 본 연구에서는 피삭재로 기계구조용탄소강, 크롬믈리브텐강, 스테인리스강을 선택하여 정해진 가공조건으로 재질들의 특색이 어떻게 변화하는지 나타내었다. 피삭재의 재질별 표면거칠기를 알아보기 위하여 촉침식 표면 거칠기 측정기로 측정한 결과 인장강도가 높은 피삭재가 표면거칠기 값이 좋게 나왔다. 또한, 가공 이송속도 0.07 mm/rev와 0.10 mm/rev를 비교하였을 경우, 0.07mm/rev일 때가 재질과 관계없이 표면거칠기가 매우 좋게 나타났다. 선삭 여유각 변경에 따른 표면거칠기를 종합하여 분석하여 보면 3가지 재질 모두 $0.9^{\circ}$일 때 가장 좋은 거칠기 값을 보였으며 $0.3^{\circ}$일 때 가장 나쁜 거칠기 값을 보였다.

• 해양환경안전학회지
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• 제21권5호
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• pp.552-557
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• 2015

본 연구에서는 선미형상을 고려한 조종성능을 심수역 뿐만 아니라 천수역에 대해서 수치 시뮬레이션을 통해 검토하였다. 선미형상을 나타내는 파라메터 중 $C_{wa}$를 미소(${\pm}2%$)하게 변화시킴으로써 각 수역에서의 침로안정성, 선회 및 지그재그 성능이 어떤 변화를 보이고 그 경향이 어떻게 변화하는 지를 검토하였다. 선박의 조종성능 관점에서 흘수 대 수심의 비(=d/H)가 0.5 부근에서의 조종성에 큰 변화를 가져오는 중요 지점임을 알 수 있었고, 비대선(VLCC, 탱커 등)과 세장선(컨테이너)의 경우 선미형상의 변화에 따라 조종성능의 변화 정도가 많은 차이를 가질 수 있음을 알 수 있었다. 또한, $C_{wa}$를 감소(U형에 근접)시키면 선회운동에 있어서 advance 및 tactical diameter가 증가하고, 지그재그 운동에서는 track reach는 증가하지만 각 overshoot angle들은 감소한다. 이와 반대로, $C_{wa}$를 증가(V형에 근접)시키면 선회운동에 있어서 advance 및 tactical diameter는 감소, 지그재그 운동에서는 track reach는 감소, 각 overshoot angle 들은 증가함을 알 수 있었다.

• 대한수학교육학회지:수학교육학연구
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• 제14권3호
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• pp.327-345
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• 2004

계산기를 사용한 환경에서 상호작용의 역동적 특징을 다섯 가지 분석도구로 분석하였다. 먼저, 계산기와의 상호작용의 특징을 분석한 결과 자기-조절적 도구로써 사용할 경우 계산기 사용 목적과 가장 잘 부합됨을 알 수 있었으며, 이는 조작의 능숙도와 비춰볼 때 익숙한 조작단계에 이르렀을 때 가능하였다. 사회적 상호작용의 역동성을 먼저, 주도성 진술의 관찰을 통해 계산기와 하위수준의 학생의 자긍심 향상에 관련된 사항을 연구하였으며, 둘째, 대화의 전환점에서 학생들의 상호작용이 적절한 의사소통에서 부적절한 의사소통으로 또한 그 반대의 요인들에 관하여 조사하였다. 셋째, 학생들이 서로의 상호작용이 침체되는 시기에 상호 작용의 효과를 높이기 위하여 효율적인 태도를 취하는 것을 일컬어 구조화라 하였고 각각 이러한 구조화에 미치는 요인들과 마지막으로 스트레스 조절의 진술들을 통하여 적응에의 의지나 수용능력을 증대시키는 인지적, 행동적 노력을 평가하였다.

• 한국항해항만학회지
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• 제36권1호
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• pp.15-20
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• 2012

예선이 부선을 선미예인하고 있는 상황에서의 예부선 조종특성을 확인하기 위하여, 예선 단독 실선시운전과 예부선 통합 실선시운전 시험을 수행하였다. 속력시험, 가감속시험, 10도 선회시험, 20도 선회시험, 10도 지그재그시험, 20도 지그재그시험을 통하여 다양한 상황에서의 예선과 부선의 운항 특성을 확인하였다. 그 결과, 부선이 선미예인되는 경우, 예선의 전술선회직경은 예선 단독운항일 때보다 증가하며, 선수동요각 변화율이 낮음을 확인하였고, 침로 변경을 함에 있어 부선의 선수동요각 변화가 늦고, 오버슈트각이 큰 것을 확인하였다. 또한 선회나 침로 변경 시, 부선의 선회궤적이 예선의 선회궤적 안쪽에도 존재할 수 있음을 확인하였다. 따라서 부선을 선미예인하는 운항자는, 선회 및 침로변경 시 예부선의 선회궤적, 예부선의 선수동요각 변화시간 및 오버슈트각이 증가하는 것을 충분히 인지하고 운항해야 할 것으로 판단된다.

• 한국추진공학회지
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• 제5권1호
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• pp.26-33
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• 2001

제트베인 추력편향장치는 노즐 뒤에 장착되어 노즐에서 분사되는 초음속 제트의 유동방향을 편향시킴으로써 하나의 노즐로 피치, 요, 롤 방향의 제어를 할 수 있는 장치이다. 제어력을 얻기 위해 초음속 유동중에 노출되어 있는 제트베인에는 열 및 공기역학적 하중이 작용하게 되며, 제트베인의 형상 및 편향각에 따라 나타나는 충격파 및 제트베인 상호 유동간섭으로 인해 비행 추력 손실 및 측력의 크기에 영향을 미치게 된다. 본 연구에서는 마하 2.88 노즐 중에 놓인 제트베인의 피치 및 요, 롤 방향의 특성을 규명하기 위해 6 종의 제트베인을 선정하고, 각 방향에 따른 제트베인 편향각 $0^{\cire}$~$25^{\cire}$ 범위에서 $5^{\cire}$ 간격으로 유동시험을 각각 수행하였다. 또한, 유동해석을 병행하여 제트베인간의 유동 간섭 특성을 분석하였다. 연구 결과 제트베인간의 상호간섭은 나타나지 않으며, 제트베인의 공기역학적 특성은 현과 리드의 길이 비에 크게 좌우되고, 최대 추력손실은 롤 제어시 축추력의 17%로 나타났다.

• 대한조선학회논문집
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• 제54권2호
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• pp.161-169
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• 2017

Recently, ship owners have been requiring the assessment of the maneuverability of twin-screw ships under mechanical failures. Because this kind of assessment has not yet been conducted, it is necessary to study the types of machinery failures that can significantly affect the maneuverability of a ship, and to construct a procedure to simulate the maneuvering behavior under such failures. In this paper, the sole focus is the steering system failure from among the variety of failure types, and the maneuvering behavior of the ship under the single rudder failure is simulated for an investigation of the unique characteristics. First, the mathematical model for the twin-screw container ship is verified by comparing the simulated results for the $35^{\circ}$ turning test, $10^{\circ}/10^{\circ}$ zigzag test, and $20^{\circ}/20^{\circ}$ zigzag test under the normal operating condition with those obtained from free running model tests. After the IMO maneuvering tests are additionally simulated under the single rudder failure, the results are reviewed to investigate the maneuvering characteristics that are due to the failure. Further, the $35^{\circ}/35^{\circ}$ zigzag test and the $35^{\circ}$ turning test are simulated to additionally investigate the effects of the single rudder failure on the steering and turning abilities.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제8권4호
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• pp.27-39
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• 2007

본 논문은 유효수직응력과 간극분포의 공간적 상관길이에 따른 거친 단일 균열 내에서의 유체흐름에 대한 특성을 수치적으로 분석한 것이다. 균열 내의 공간적으로 상관된 변화하는 간극분포는 지구통계학적 방법(i.e. Turning Bands algorithm)을 이용하여 발생시켰으며, 유효수직응력에 따른 간극분포의 변화를 묘사하기 위해 유효수직응력과 역학적 간극 사이의 단순한 비선형 관계식를 이용하였으며, 이를 흐름 모형에 결합하였다. 모의분석결과 균열 내의 유체흐름은 적용된 유효수직응력과 간극분포의 공간적 상관길이에 따라 변화하는 간극분포의 기하학적 특성에 크게 영향을 받은 것으로 나타났다. 그밖에 본 연구에서 모의된 유체흐름의 결과를 이용하여 유효수직응력과 균열의 유효투수성 사이의 관계를 나타내는 수정 Louis 식을 제안하였다.

• 대한조선학회논문집
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• 제31권3호
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• pp.65-79
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• 1994

본 연구에서는 선미벌브의 채택이 유체력 특성 및 조종성능에 미치는 영향에 관해서 실험적으로 고찰하였다. 연구방법으로서는 일반선미 형상과 선미벌브 형상을 가지는 각각의 모형선을 공시선으로, 회류수조에서 조종성 관련 구속모형시험을 실시하여 양 선형의 차이에 기인하는 유체력 특성과 조종성능을 비교, 검토하였다. 연구 결과, 선미벌브를 채택함으로써 침로안정성은 나빠지지만 선회력이 향상됨을 확인하였고, 이러한 조종성능의 특성과 유체력 특성과의 상관관계를 규명하였다.

• 수산해양기술연구
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• 제28권1호
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• pp.21-26
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• 1992

Generally a navigator evaluated the maneuverability of his ship by the scale of turning circle which was described only by the largest rudder angle of the port and starboard sides. But to have the sufficient knowledge of his ship's maneuvering characteristics he should consider the data about the new course keeping test, the spiral test, and the turning circle tests in accordance with the rudder angles together. In this paper the author performed the above tests to study the maneuverability of the stern trawler M.S. Pusan 404 which is a training ship of the National Fisheries University of Pusan. The obtained results are summarized as follows: 1. When the rudder angles being 5。, 10。, 20。, 30。, 35。 the advances of the starboard side turning circles were 12.8, 8.2, 4.8, 2.9, 2.7 times as large as the length of the ship, and of the port side turning circles were 13.3, 8.7, 5.4, 3.5, 2.9, time as large as the large as it. Under the same conditions the tactical diameters were 15.1, 9.7, 5.2, 3.1, 2.8 times as large as the length of the ship, for starboard side, and 17.2, 12.4, 6.4, 3.7, 3.2 times as large as it for port side. 2. As the rudder angle being increased the ratio of the advance to the tactical diameter was nearly 1 and her obeying ability was better than that of the small angle. 3. The mean values of the rates of speed reduction during the steady turning motion were 0.96, 0.92, 0.82, 0.71, 0.65 in accordance with the rudder angles. 4. The relative formulas between the distance to the new course y and the altering course x were as follows: When rudder angles being 10。, 20。, 30。, y=52.2222+1.6133x, y=48.750+0.9383x, y=39.250+0.655x respectively. 5. There was little difference of the distance to the new course between rudder angle 20。and 30。, and so it is desirable for a navigator to a navigator to use the small rudder angles unless sudden emergencies. 6. Though her rudder angle being small her course stability was good according to the spiral tests.