Journal of Korean Society of Coastal and Ocean Engineers
/
v.20
no.4
/
pp.401-412
/
2008
Simulations of three-dimensional numerical wave tank are performed to investigate wave force acting on a large cylindrical structure and consequent wave deformation, which are induced by bore after breaking waves. The numerical model is based on the three-dimensional Navier-Stokes equations with a finite-difference method combined with a volume of fluid(VOF) method, which is capable of tracking the complex free surface, including wave breaking. In order to promote wave breaking of the incident wave, the approach slope was built seaward of the structure with a constant slope and a large cylindrical structure was installed on a flat bed. The incident waves were broken on the approach slope or flat bed by its wave height. In the present study, all waves acting on the large cylindrical structure were limited to breaking bore after wave breaking. The effects of the position of the structure and the incident wave height on the wave force and wave transformations were mainly investigated with the concern of wave breaking. Further, the relations between the variation of wave energy by wave propagation after wave breaking and wave force acting on the structure were discussed to give the understanding of the full-linear wave-structure interactions in three-dimensional wave fields.
The methods to determine the hydrodynamic coefficients for the fixed type artificial reefs which were constructed to control ecological system in coastal waters are compared and discussed by model test results. To calculate the wave forces, least square method show good agreement with the experimental results and more stability than maximum force component method or Fourier decomposition method. This modified least square method of weighting the square of measured force turned out to be the most feasible method for maximum force. Using the feasible method, hydrodynamic characteristics for artificial reefs on uniform slopes offshore and breaking zone were studied. They were properly related to Keulegan-Carpenter's number and found larger than previous results. Wave force coefficients for artificial reefs around breaking zone were distributed from 1.5 to 2.5, and the mean value was 2.0. Drag force components were more in evidence than inertia force in maximum force which is important parameter to evaluate stability for high-permeability structures. A formula for the calculation of the maximum force for artificial reefs design is proposed, using structural dimension, water particle velocity and Keulegan-Carpenter's number.
Proceedings of the Korean Institute of Navigation and Port Research Conference
/
v.1
/
pp.205-210
/
2006
The impact forces of the highly nonlinear waves are one of the important factors in designing the ocean structures. The impact forces are very difficult to analyze numerically and experimentally because they are impulsive in magnitude and occur instantaneously. In this study the numerical program based on N.S. equations are used to investigate the impact forces of steep waves where the waves are gene rated by the wave maker in the numerical wave basin. The arbitrary steep waves are generated by the superposition of waves of single frequency and the impact forces on vertical cylinder are simulated on the multiblock grids. V.O.F. and the local height function methods are used to track the free surfaces. To validate the numerical analysis the numerical results are compared with the experimental ones and the acceptable agreements are found. It is thought that more studies on the simulations of the incoming breaking waves and the impact forces on the vertical cylinder should be made to obtain the useful results to be applied in the offshore design.
Bulletin of the Society of Naval Architects of Korea
/
v.24
no.4
/
pp.1-8
/
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.
KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research
/
v.26
no.4B
/
pp.413-420
/
2006
The construction of a submerged breakwater has become increasing due to their multiple effects on the coastal zone. Recently, marker rocks have been installed on the submerged breakwater to indicate its position to the vessels instead of buoy systems, since a buoy is not only improper for the ocean view, but also its mooring system may be damaged by the impulsive wave force caused by wave breaking on the breakwater. The accurate estimation of wave forces on such rocks is deemed necessary for their stability design. In this study, the characteristics of irregular wave forces acting on a marker rock, which was installed on a submerged breakwater, was investigated on the basis of laboratory experiments. It was revealed that the dimensionless highest one-third wave force tends to decrease with increasing the installation distance of a marker rock from the leading crown edge of a submerged breakwater. Also, the drag and inertia coefficients for irregular wave forces, which were obtained using the Morison equation, were investigated in relation to K.C. number.
In this paper, breaking waves are generated in a 2-D wave tank and simulated by using a higher-order boundary element method. A piston-type wavemaker is operated by signals composed of elementary waves. The phase of elementary waves is determined by the linear theory such that they are focused to a prescribed position. Calculated plunging waves coincide well with experiment. A steel box with different plate thicknesses is installed at a predetermined position in the tank. Measured impulsive pressures due to breaking waves are found to be 0.8-1.2$\rho$C2, where $\rho$ corresponds to water density and C to wave celerity. The transverse displacement of the plate is described in terms of modal eigenfunctions. The natural frequencies measured by impact tests in air for thin plate coincide with the computational and theoretical values. The radiationpotential due to plate vibration is derived and the radiation force is expressed in terms of hydroelastic added mass and damping forces. Comparison of natural frequencies of plate in water proves that hydroelastic added mass and damping are properly considered. The measured strain due to regular waves supports the calculated one, but there are apparent discrepancies between theory and experiment in the impulsive case.
Journal of the Korean Society for Marine Environment & Energy
/
v.10
no.4
/
pp.187-192
/
2007
Impact on cylindrical surface caused by plunging breaking waves is investigated experimentally. The breaking waves are generated in a wave flume by decreasing the wave maker frequencies linearly and focusing the generated wave components at one specific location. The breaking wave packets are based on constant wave steepness spectrum. Three inclination angles of cylinder are applied to examine the effect of contact angle between cylinder and front surface of breaking waves. Also, the effect of cylinder diameter on pressure distribution and its peak value is investigated by adopting three cylinders with different diameters. The longitudinal location of cylinder is slightly moved in eight different points to find out a probable maximum value of impact pressure. The pressures and total force on cylinder surface are measured by piezo-electric pressure sensors and 3-components load cell with 30kHz sampling rate. The variation of peak impact pressures and forces is analyzed in terms of cylinder diameter, inclination angle and location. Also, the pressure distribution on cylindrical surface is examined. The cylinder location and surface position are more important parameters that govern the magnitude and shape of peak pressures, while the cylinder diameter and inclined angle are relatively insignificant. In a certain conditions, the impact phenomenon becomes very unstable which results in a large variation of measured valves in repeated runs.
Journal of the Korean Society of Marine Environment & Safety
/
v.18
no.5
/
pp.388-397
/
2012
In this study, 3D-NIT(3-Dimensional Numerical Irregular wave Tank) model in which regular wave as well as stable irregular wave can be generated in 3-dimensional numerical irregular wave tank was proposed. To verify validity, the following steps need to be conducted: 1) comparative analysis between calculated waveforms and targeted waveforms at the wave generating point, 2) comparative analysis with the existing experimental values of overtopping volume estimated, targeting shore protection structures installed on a slope bed, 3) comparison with the existing numerical and hydraulic experimental results through application in the analysis on the wave deformation by structures and wave force acting on the vertical cylindrical structures. Based on the results, characteristics of the breaking wave forces according to incident waves and interval distance of structures were identified through application of 3D-NIT model in the analysis on the breaking wave forces acting on the cylindrical structures installed on a slope bed, and reflection and overtopping was reviewed through application in the special breakwaters on the domestic fields. The numerical results obtained the 3D-NIT model are in good agreement with experimental results, and its applicaion to the complex-shpaed coastal structures is verified.
Kim, Jeongseok;Seo, Jihye;Lee, Younghoon;Lee, Joongwoo;Park, Woosun
Proceedings of the Korean Institute of Navigation and Port Research Conference
/
2013.10a
/
pp.149-150
/
2013
Recently, various types of perforated breakwaters are being constructed for protecting offshore storm waves. In general, perforated breakwaters have wave chambers with perforated walls at seaside. Purposes of the wave chambers are to reduce wave reflections and maximum wave forces acting on the breakwater. Impact wave forces due to wave breaking can attack to the perforated wall directly, so the effects have to be considered in the design of the perforated wall carefully. Using resonance channels for wave energy dissipation, a new concept perforated breakwater is proposed, which is free from impact loads. Numerical simulation was made for wave reflection characteristics of the breakwater with respect to major design parameters. Numerical analysis was carried out using the Galerkin's FE model based on the linear potential theory considering energy dissipation on the perforated plate. Variations of wave reflection was investigated according to perforated ratios of perforated plate.
Journal of Korean Society of Coastal and Ocean Engineers
/
v.28
no.4
/
pp.240-249
/
2016
In this study, we investigated wave force distribution at points on a vertical structure of semi-infinite breakwater considering diffraction. Wave forces of monochromatic and random waves on a vertical structure are studied considering diffractions in front and lee side of the breakwater for non-breaking wave condition. We selected width of breakwater are 0 for reference condition. In monochromatic wave case, relative wave force becomes 0 on the head of the breakwater by acting incident wave force and diffracting wave force simultaneously and oscillating patterns of relative wave force occurs based on 1.0 as distance from the head increases. Relative wave force of monochromatic waves decreases as incident wave angle increases. Relative wave force of random waves is defined by using ratio of root mean square and wave force spectrum in this study. The case considering random phase of each wave components are compared to the case which don't consider random phase and both results are almost similar. Relative wave force of random waves is also 0 near the head of the breakwater likewise monochromatic wave. Oscillating pattern of relative wave force of random waves becomes relatively weaker for composition of each wave components as distance from the head increases.
본 웹사이트에 게시된 이메일 주소가 전자우편 수집 프로그램이나
그 밖의 기술적 장치를 이용하여 무단으로 수집되는 것을 거부하며,
이를 위반시 정보통신망법에 의해 형사 처벌됨을 유념하시기 바랍니다.
[게시일 2004년 10월 1일]
이용약관
제 1 장 총칙
제 1 조 (목적)
이 이용약관은 KoreaScience 홈페이지(이하 “당 사이트”)에서 제공하는 인터넷 서비스(이하 '서비스')의 가입조건 및 이용에 관한 제반 사항과 기타 필요한 사항을 구체적으로 규정함을 목적으로 합니다.
제 2 조 (용어의 정의)
① "이용자"라 함은 당 사이트에 접속하여 이 약관에 따라 당 사이트가 제공하는 서비스를 받는 회원 및 비회원을
말합니다.
② "회원"이라 함은 서비스를 이용하기 위하여 당 사이트에 개인정보를 제공하여 아이디(ID)와 비밀번호를 부여
받은 자를 말합니다.
③ "회원 아이디(ID)"라 함은 회원의 식별 및 서비스 이용을 위하여 자신이 선정한 문자 및 숫자의 조합을
말합니다.
④ "비밀번호(패스워드)"라 함은 회원이 자신의 비밀보호를 위하여 선정한 문자 및 숫자의 조합을 말합니다.
제 3 조 (이용약관의 효력 및 변경)
① 이 약관은 당 사이트에 게시하거나 기타의 방법으로 회원에게 공지함으로써 효력이 발생합니다.
② 당 사이트는 이 약관을 개정할 경우에 적용일자 및 개정사유를 명시하여 현행 약관과 함께 당 사이트의
초기화면에 그 적용일자 7일 이전부터 적용일자 전일까지 공지합니다. 다만, 회원에게 불리하게 약관내용을
변경하는 경우에는 최소한 30일 이상의 사전 유예기간을 두고 공지합니다. 이 경우 당 사이트는 개정 전
내용과 개정 후 내용을 명확하게 비교하여 이용자가 알기 쉽도록 표시합니다.
제 4 조(약관 외 준칙)
① 이 약관은 당 사이트가 제공하는 서비스에 관한 이용안내와 함께 적용됩니다.
② 이 약관에 명시되지 아니한 사항은 관계법령의 규정이 적용됩니다.
제 2 장 이용계약의 체결
제 5 조 (이용계약의 성립 등)
① 이용계약은 이용고객이 당 사이트가 정한 약관에 「동의합니다」를 선택하고, 당 사이트가 정한
온라인신청양식을 작성하여 서비스 이용을 신청한 후, 당 사이트가 이를 승낙함으로써 성립합니다.
② 제1항의 승낙은 당 사이트가 제공하는 과학기술정보검색, 맞춤정보, 서지정보 등 다른 서비스의 이용승낙을
포함합니다.
제 6 조 (회원가입)
서비스를 이용하고자 하는 고객은 당 사이트에서 정한 회원가입양식에 개인정보를 기재하여 가입을 하여야 합니다.
제 7 조 (개인정보의 보호 및 사용)
당 사이트는 관계법령이 정하는 바에 따라 회원 등록정보를 포함한 회원의 개인정보를 보호하기 위해 노력합니다. 회원 개인정보의 보호 및 사용에 대해서는 관련법령 및 당 사이트의 개인정보 보호정책이 적용됩니다.
제 8 조 (이용 신청의 승낙과 제한)
① 당 사이트는 제6조의 규정에 의한 이용신청고객에 대하여 서비스 이용을 승낙합니다.
② 당 사이트는 아래사항에 해당하는 경우에 대해서 승낙하지 아니 합니다.
- 이용계약 신청서의 내용을 허위로 기재한 경우
- 기타 규정한 제반사항을 위반하며 신청하는 경우
제 9 조 (회원 ID 부여 및 변경 등)
① 당 사이트는 이용고객에 대하여 약관에 정하는 바에 따라 자신이 선정한 회원 ID를 부여합니다.
② 회원 ID는 원칙적으로 변경이 불가하며 부득이한 사유로 인하여 변경 하고자 하는 경우에는 해당 ID를
해지하고 재가입해야 합니다.
③ 기타 회원 개인정보 관리 및 변경 등에 관한 사항은 서비스별 안내에 정하는 바에 의합니다.
제 3 장 계약 당사자의 의무
제 10 조 (KISTI의 의무)
① 당 사이트는 이용고객이 희망한 서비스 제공 개시일에 특별한 사정이 없는 한 서비스를 이용할 수 있도록
하여야 합니다.
② 당 사이트는 개인정보 보호를 위해 보안시스템을 구축하며 개인정보 보호정책을 공시하고 준수합니다.
③ 당 사이트는 회원으로부터 제기되는 의견이나 불만이 정당하다고 객관적으로 인정될 경우에는 적절한 절차를
거쳐 즉시 처리하여야 합니다. 다만, 즉시 처리가 곤란한 경우는 회원에게 그 사유와 처리일정을 통보하여야
합니다.
제 11 조 (회원의 의무)
① 이용자는 회원가입 신청 또는 회원정보 변경 시 실명으로 모든 사항을 사실에 근거하여 작성하여야 하며,
허위 또는 타인의 정보를 등록할 경우 일체의 권리를 주장할 수 없습니다.
② 당 사이트가 관계법령 및 개인정보 보호정책에 의거하여 그 책임을 지는 경우를 제외하고 회원에게 부여된
ID의 비밀번호 관리소홀, 부정사용에 의하여 발생하는 모든 결과에 대한 책임은 회원에게 있습니다.
③ 회원은 당 사이트 및 제 3자의 지적 재산권을 침해해서는 안 됩니다.
제 4 장 서비스의 이용
제 12 조 (서비스 이용 시간)
① 서비스 이용은 당 사이트의 업무상 또는 기술상 특별한 지장이 없는 한 연중무휴, 1일 24시간 운영을
원칙으로 합니다. 단, 당 사이트는 시스템 정기점검, 증설 및 교체를 위해 당 사이트가 정한 날이나 시간에
서비스를 일시 중단할 수 있으며, 예정되어 있는 작업으로 인한 서비스 일시중단은 당 사이트 홈페이지를
통해 사전에 공지합니다.
② 당 사이트는 서비스를 특정범위로 분할하여 각 범위별로 이용가능시간을 별도로 지정할 수 있습니다. 다만
이 경우 그 내용을 공지합니다.
제 13 조 (홈페이지 저작권)
① NDSL에서 제공하는 모든 저작물의 저작권은 원저작자에게 있으며, KISTI는 복제/배포/전송권을 확보하고
있습니다.
② NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 상업적 및 기타 영리목적으로 복제/배포/전송할 경우 사전에 KISTI의 허락을
받아야 합니다.
③ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 보도, 비평, 교육, 연구 등을 위하여 정당한 범위 안에서 공정한 관행에
합치되게 인용할 수 있습니다.
④ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 무단 복제, 전송, 배포 기타 저작권법에 위반되는 방법으로 이용할 경우
저작권법 제136조에 따라 5년 이하의 징역 또는 5천만 원 이하의 벌금에 처해질 수 있습니다.
제 14 조 (유료서비스)
① 당 사이트 및 협력기관이 정한 유료서비스(원문복사 등)는 별도로 정해진 바에 따르며, 변경사항은 시행 전에
당 사이트 홈페이지를 통하여 회원에게 공지합니다.
② 유료서비스를 이용하려는 회원은 정해진 요금체계에 따라 요금을 납부해야 합니다.
제 5 장 계약 해지 및 이용 제한
제 15 조 (계약 해지)
회원이 이용계약을 해지하고자 하는 때에는 [가입해지] 메뉴를 이용해 직접 해지해야 합니다.
제 16 조 (서비스 이용제한)
① 당 사이트는 회원이 서비스 이용내용에 있어서 본 약관 제 11조 내용을 위반하거나, 다음 각 호에 해당하는
경우 서비스 이용을 제한할 수 있습니다.
- 2년 이상 서비스를 이용한 적이 없는 경우
- 기타 정상적인 서비스 운영에 방해가 될 경우
② 상기 이용제한 규정에 따라 서비스를 이용하는 회원에게 서비스 이용에 대하여 별도 공지 없이 서비스 이용의
일시정지, 이용계약 해지 할 수 있습니다.
제 17 조 (전자우편주소 수집 금지)
회원은 전자우편주소 추출기 등을 이용하여 전자우편주소를 수집 또는 제3자에게 제공할 수 없습니다.
제 6 장 손해배상 및 기타사항
제 18 조 (손해배상)
당 사이트는 무료로 제공되는 서비스와 관련하여 회원에게 어떠한 손해가 발생하더라도 당 사이트가 고의 또는 과실로 인한 손해발생을 제외하고는 이에 대하여 책임을 부담하지 아니합니다.
제 19 조 (관할 법원)
서비스 이용으로 발생한 분쟁에 대해 소송이 제기되는 경우 민사 소송법상의 관할 법원에 제기합니다.
[부 칙]
1. (시행일) 이 약관은 2016년 9월 5일부터 적용되며, 종전 약관은 본 약관으로 대체되며, 개정된 약관의 적용일 이전 가입자도 개정된 약관의 적용을 받습니다.