the necessity of development of the Nearshore zone greatly emphasis in recent years. In the wave deformation model, we can get the wave height and wave direction using the hyperbolic mild slope equation considered the reflection wave. Radiation Stress the driving force of flow was calculated by the Watanabe and Maruyama who proposed on the partial standing wave. In the surf zone, applying the Izumiya and Horikawa's turbulent model considered the bottom friction and energy dissipation, we compared and examined with the Numerical model and Hydraulic test result of Watanabe and Maruyama. This model results obtained for Jin-ha Beach agreed well with the Numerical results. This model is expected so helpful to solve the prediction of the wave deformation problems in the development of the Nearshore zone in the future.
Boussinesq 모형을 이용하여 규칙파 조건(Regular wave condition)에서 파랑변형 및 해빈류의 수치모의를 하였다. 파랑변형의 수치결과는 선행 연구에 의한 수리실험 결과와 비교하여 매우 좋은 일치를 보였으며, 검증한 파랑변형 결과를 바탕으로 충분히 안정한 상태 이후의 해빈류를 계산하여 예측하였다. 모형의 현장 적용성을 위해, 실규모해역에서 관측한 선행 연구의 현장자료와 비교하였으며, 파랑변형의 수치결과는 현장자료와 비교적 양호한 일치를 보였다. 해빈류의 수치결과는 연안사주가 발단된 지역에서 다소 과소평가 되었지만, 전반적으로 해빈류의 공간적 분포에 대하여 정도 있게 예측한 것으로 여겨진다.
In this paper we proposed a model that the deformation of the submerged rubble mound breakwaters composed with materials of various size, induced by wave action, can be computed. The water particle kinematics by waves in porous mound structure are computed by CADMAS-SURF, then the deformation of structure is computed using DEM module. To investigate the interaction of wave and sectional deformation of structures, analysis is accomplished by two steps. Analysis at the first step is executed with incipient mound. And analysis at the second step is executed with deformed mound by wave action. Furthermore, behaviors of materials are influenced by various properties such as the contact stiffness and the friction angle. Therefore, in order to present the behavior of the element caused by various properties, computations are accomplished with random coefficients by using the Monte Carlo simulation.
Calculation was carried out for phase velocity and deformation wave decay in a layer of viscoelastic material fixed tightly on the solid substrate. Analysis has been performed regarding the inner structure of the wave, i.e., the proportions between the vertical and horizontal displacements and their profiles. The wave characteristics depend strongly on media compressibility factor. The effect of viscous losses on parameters of the main oscillation mode was studied in detail. Results were compared with the model of coating with local deformation. A new experimental approach was made in order to measure such wave properties of a compliant coating as the dependency of deformation wave velocity on frequency and decay factor was made. The method for estimation of coating parameters enabling the drag reduction in turbulent flow was then refined.
해안에서 발생하는 재해의 큰 원인은 파랑작용에 기인되기 때문에 해양 기술자는 정확한 파랑변형을 예측하는 것이 매우 중요하다. 파랑변형의 주요인은 간수효과, 반사, 회석, 굴석, 산란, 방사등을 들 수 있다. 최근, 파랑변형에 대하여 수치모델이 이용되고 있다. 본 연구는 굴석과 회석을 동시에 고려할 수 있는 완경사방정식을 이용하여 유한요소법으로 수치모델을 수립했다. 이 방법은 복잡한 경계조건을 갖는 해안에 정확한 파랑예측을 할 수 있는 장점이 있지만 몇 가지의 개선해야할 문제점도 있는 것으로 나타났다. 본 계산결과를 검정하기 위해 모형실험을 실시했다. 완경사 방정식을 유한요소법으로 계산한 계산값과 Lee의 방법(Helmholtz 방정식을 유한차분법으로 수치계산한 방법)으로 계산한 값, 그리고 실험값과 비교한 결과 타당성있는 일치를 얻었다.
International Journal of Naval Architecture and Ocean Engineering
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제12권1호
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pp.723-732
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2020
A theoretical calculation model for ship stern bearings with large hull deformation is established and validated theoretically and experimentally. A hull simulation model is established to calculate hull deformations corresponding to the reaction force of stern bearings under multi-factor and multi-operating conditions. The results show that in the condition of wave load, hull deformation shows randomness; the aft stern tube bearing load obeys the Gaussian distribution and its value increases significantly compared with the load under static, and the probability of aft stern tube bearing load greater than 1 is 65.7%. The influence laws and levels between hull deformation and bearing reaction force are revealed, and suggestions for ship stern bearing specifications are proffered accordingly.
쇄파감쇠과정을 포함한 파랑변형이 규칙파에 의해 관찰되었다. 파랑변형의 기초data를 얻기 위해 사면경사 1/20 및 1/10을 step에 연결한 지형을 설치하여 실험을 실시하였다. 쇄파 후 파고는 감소하기 시작하여 쇄파점으로부터 임의의 거리에 일정한 값을 나타낸다. 본 연구는 안정파고에 관한 일반식을 가지고 신파랑변형모델을 제안한다. 모델은 실험치와 비교하여 급격한 수심변화에도 쇄파 전후의 파랑특성을 잘 설명함을 알 수 있었다.
비정상 완경사방정식을 이용하여 연안구조물 주위의 파랑변형을 예측하기 위한 수치모형을 개발하였다. 쇄파와 파반사를 보다 정확하게 해석하기 위하여 Izumiya and Horikawa(1984)의 에너지방정식을 이용하여 쇄파에 의한 감쇠와 해저면 마찰을 해석하였으며, 격자간격의 제한을 받는 비정상 완경사방정식의 단점을 보완하기 위하여 가변 격자체계를 도입하였다. 본 모형에 의한 실험치를 이론치 및 기존의 수리실험 결과와 비교하여 모형의 재현성 및 가변 격자체계의 적용성을 확인하였고, 실제 해역에도 적용하였다.
수중구조물에 의한 파랑의 변형을 예측하기 위해 3차원 수치모형을 도입하여 수치모형 실험을 수행하였다. 본 수치모형은 Navier-Stokes 방정식을 유한차분법을 이용하여 계산하는 동수압 모형으로서, 난류의 해석을 위해서 상대적으로 큰 에디(eddy)만을 고려하는 SANS(Spatially Averaged Navier-Stokes) 방정식의 해를 구하는 LES(large-eddy-simulation) 기반의 수치모형이다. 엇갈림 격자체계에서 유한차분법을 사용하여 지배방정식을 해석하는 모형으로서 수치기법으로 Two-step projection 기법을 사용하여 SANS 방정식을 계산하였으며, Bi-CGSTAB 기법을 이용하여 Poisson 방정식의 해를 구하고 압력장을 계산하였다. 또한, 자유수면의 추적을 위하여 2차 정확도의 VOF(volume-of-fluid) 기법을 사용하였다. 먼저 선형파를 일정 수심상에서 조파시켜 해석해와 비교한 후 수중구조물이 설치된 지형에 적용하여 파랑의 변형을 수치모의하여 수리모형 실험결과와 비교 및 분석하였다.
Theoretical models to study the vibro-acoustic performance of a sandwich panel are proposed. The wave propagation characteristics are analyzed, and dispersion relation is derived. The vibration Is analyzed using the Mindlin plate theory. The vibration of the compliantly supported Mindlin plate is investigated using the Rayleigh-Ritz method. The Timoshenko beam functions are used as trial functions. The model is applied to numerically investigate the influence of the plate mechanical properties. The vibro-acoustic properties are mostly determined by bending deformation at low frequencies. At higher frequencies, the shear deformation has a strong influence. The proposed numerical model is used to estimate the optimal panel properties that result in minimum sound radiation. With increasing dynamic stiffnesses the vibration response decreases but the radiating wavenumber components increase.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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