A broadband self-recording hydrophone was developed to conveniently assemble a hydrophone array for use in receiving underwater sound waves. A trigger device with an electromagnetic induction coupler was also developed to control the hydrophone's operation. Main configurations and specifications of the self-recording hydrophone are introduced in this paper. We present experiment results conducted in a water tank to examine the operating behavior of the hydrophone. Some advantages are discussed when the self-recording hydrophones are used to make up a hydrophone array.
The present paper illustrates the outcome of the monitoring of the consolidation behavior of a soft foundation soil under a large submerged sand embankment. Measurements of settlements and excess pore water pressures showed a good agreement with predictions evaluated using the large strain consolidation theory. Soft soil improvement by means of deep mixing has been optimized. Moreover, the principles and developments of underwater geosynthetics applications are discussed.
Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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제11권2호
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pp.71-81
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1987
Nowadays, the high development of industrial technique demands the optimal design of marine structures to be welded under the water, because the underwater welding of the ship hull and marine structures can decrease manpower and cost of production. However there is not available at present any report on fatigue behavior about underwater welded joints. In this paper under tention- tension repeated fatigue stress with frequency of 10 cycles per second by local controlled system, the fatigue strength properties of underwater welded joints of SM41A-2 Plate-to-Plate of 10 mm thickness were experimentally examined. The results obtained were as follows : 1) The fatigue strength of underwater welded joints of SM41A-2 was peaked at the heat input of about 1, 400 joule/mm(180 A, 36 V), while, at the heat input of more than about 1, 100 joule/mm (160 A, 33 V) that of the underwater welds at the higher than cycle of life rather than the lower cycle was higher than that of the base metal but lower than that of the atmosphere welds on account of both cooling and notch effects. 2) The fatigue limit of underwater welds increased with an increase of heat input resulting in a peak of that at the heat input of about 1, 400 joule/mm and then decreased gradually. 3) The fatigue strength at N cycles was peaked between the heat input of about 1, 400 and 1, 700 joule/mm where the strain was rapidly increased. 4) It was confirmed that the optimal zone of heat input condition for obtaining the underwater welds fatigue strength higher than that of the base metal exists, and if out of this zone, the fatigue strength of the underwater welds was lower than that of the base metal because of lack weld penetration, inclusion of slag, voids, etc. 5) By the fatigue test, the underwater welds fractured brittly without visual deformation, so the strain was remarkably less than of the atmosphere welds. 6) The fatigue life factor was peaked at the heat input of about 1, 600 joule/mm (200 A, 36 V) at which the mean strain is a little higher than that of the base metal but quite lower than those of the atmosphere welds, resulting in good underwater welds because both fatigue strength and ductility of the underwater welds are higher than those of the base metal at such heat input.
Recently, great improvements have been made in developing autonomous underwater vehicles (AUVs) using stateof- the-art technologies for various kinds of sophisticated underwater missions. To meet increasing demands posed on AUVs, a powerful on-board computer system and an accurate sensor system with an well-organized control system architecture are needed. In this paper, a new control system architecture is proposed for AUV, ORCA (Oceanic Reinforced Cruising Agent) which is being currently developed by Korea Research Institute of Ships and Ocean Engineering (KRISO). The proposed architecture uses a hybrid architecture that combines a hierarchical architecture and a behavior based control architecture with an evaluator for coordinating between the architectures. This paper also proposed a sensor fusion structure based on the definition of 4 categories of sensors called grouping and 5-step data processing procedure. The development of the AUV, ORCA involving the system architecture, vehicle layout, and hardware configuration of on-board system are described.
Acoustic telemetry is a useful method to investigate fish behavior and is widely used to obtain biological information. In this study, the detection ability of a mooring-type acoustic telemetry system and the seasonal changes were studied for survey design and data analysis. The system detection range was examined with an underwater noise model, and seasonal changes were estimated with a ray-tracing program and underwater temperature profile data. The field experiment was conducted with two sets of pingers and six receivers to estimate the difference in detection rate by installation depth and to compare the model estimate. Results indicated that the long-range detection ability of the acoustic telemetry system was significantly affected by underwater temperature. The detection rate rapidly decreased near the sea surface or bottom despite that the near-range Signal to noise ratio was sufficient.
International Journal of Naval Architecture and Ocean Engineering
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제6권2호
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pp.269-281
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2014
This paper examines the suitability of using the Computational Fluid Dynamics (CFD) tools, ANSYS-CFX, as an initial analysis tool for predicting the drag and propulsion performance (thrust and torque) of a concept underwater vehicle design. In order to select an appropriate thruster that will achieve the required speed of the Underwater Disk Robot (UDR), the ANSYS-CFX tools were used to predict the drag force of the UDR. Vertical Planar Motion Mechanism (VPMM) test simulations (i.e. pure heaving and pure pitching motion) by CFD motion analysis were carried out with the CFD software. The CFD results reveal the distribution of hydrodynamic values (velocity, pressure, etc.) of the UDR for these motion studies. Finally, CFD bollard pull test simulations were performed and compared with the experimental bollard pull test results conducted in a model basin. The experimental results confirm the suitability of using the ANSYS-CFX tools for predicting the behavior of concept vehicles early on in their design process.
The authors carried out a field experiment to confirm the effect of underwater sound on the luring of fish schools in a setnet in the coast of Cheju Island. The effects of the acoustic emission on the luring of fish schools were observed using a manufectured underwater speaker in the setnet, and pure sound, of which frequency was 600Hz and the source level was 126dB, was emitted on and off at 5 minutes intervals in the set net during the night of ,July 29 and ,July 31. So we had recorded behavior of fish schools by the telesounder with two channel and shape of the setnet by underwater video camera and analyzed them. When the flood and ebb currents were around the setnet, the nets rised to the surface of water and it happened occasionaly at the stand of tide. Therefore, it was in the state that fish schools feel constraint to enter into the setnet, and was required a new design of the setnet stand up to strong tidal current. As the pure sound, of which frequency was 600Hz was emitted for the luring of fish schools in a setnet, the catch ammounts of fish, the young horce mackereWI'rachllrlls japonicus), was increased 4~6 times than not emitted.
Many countries around the world are amplifying interest and studies on irrigation, flood control and environment with concern on serious water problems. Especially for irrigation in water supply vulnerable areas such as coastal areas - islands, business on underwater resource security facilities are promoted to secure stable water resources due to development of society and increase of life quality. Also, various policies such as reuse of leaking underwater, utilization of underwater at waterfront, and artificial recharge, etc are planned and designed. In order to develop small sized underwater resource secure technology, verification of seawater-freshwater interface is executed and how the balance between these will develop is a great interest of coastal areas - islands. In this study, seawater-freshwater interface behavior analysis experiment was conducted while reflecting properties of coastal areas - islands and executed hydraulic similitude of saltwater intrusion form control technology on abstraction.
본 연구에서는 수중에서 사출되는 양성부력체와 음성부력체의 수중거동을 사출시험 및 시뮬레이션을 통하여 비교하였다. 다양한 형상을 갖는 음성부력체의 동유체력 계수는 전산유체역학(CFD: Computatioanl Fluid Dynamics) 기법을 이용하여 계산하였으며, CFD에 의해 계산될 수 없는 계수는 기본형과 같은 값을 적용하였다. 종동요각의 시험 값은 시뮬레이션 값보다 훨씬 크게 나타났는데, 이는 추종공기 효과로 추정하였으며, 이 현상을 반영하여 외력 모델링을 수정함으로써 더욱 정확한 시뮬레이션이 가능하였다. 양성부력체와 음성부력체의 수중거동은 같은 사출 조건에서 다소 차이를 보이지만, 운용의 관점에서는 별다른 문제가 없는 것으로 판단하였다.
The sliding mode controller has characteristics that ensure stability and robustness against system uncertainty and disturbance. However, chattering occurs in the control inputs to compensate for system uncertainties and ensure that the system operates efficiently on the sliding surface. When the disturbance is large, using a sliding mode controller requires a large control gain value, which also increases chattering and reduces performance. Therefore, in this study, a nonlinear disturbance observer was used to compensate for external disturbances such as currents and waves and uncertainty in the control system for autonomous underwater vehicles. Accordingly, a robust controller can be implemented while reducing the control gain. The disturbance observer serves to ensure that the behavior of the actual system is closer to the nominal model by compensating for uncertainties between the actual system model and the nominal model during the control process. Therefore, the simulation results show that the performance and robustness of the autonomous underwater vehicle controller are improved by introducing a disturbance observer.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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