• 제목/요약/키워드: design wave

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Nonlinear effect on wave loads of large ships in time domain

  • Kim, Mun-Sung;Park, Jong-Jin;Kim, Byung-Woo;Eom, Jae-Kwang
    • International Journal of Naval Architecture and Ocean Engineering
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    • 제3권1호
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    • pp.95-104
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    • 2011
  • As sea state harsher in the ocean space, more large motion and wave loads occurs on ships hull by non-linear phenomena. To consider nonlinear effect on ships hull in the structural design verification, the direct calculation method with numerical approach is used rather than rule values for the reliable accuracy. In this paper, the non-linear wave loads analysis in time domain is performed by using a Rankine Panel Method together with numerical schemes. Linear calculations have been carried out based on DNV CSA-2 notation to generate the motion responses and wave loads of large ships. By short and long term analysis, the design wave amplitudes are selected for the nonlinear analysis. The maximum wave induced bending moment in hogging and sagging conditions are calculated in the nonlinear analysis. Also, the green water effect on the wave induced vertical bending moment was investigated. The results show the vertical bending moments are more influenced by green water in sagging condition than in hogging condition due to green water loading.

마루높이 설정을 위한 월파확률의 신뢰성 해석 (Reliability Analysis of the Expected Overtopping Probability of Rubble Mound Breakwater)

  • Kweon, Hyuck-Min;Suh, Kyung-Doug;Lee, Young-Yeol
    • 한국해안해양공학회:학술대회논문집
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    • 한국해안해양공학회 2003년도 한국해안해양공학발표논문집
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    • pp.376-381
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    • 2003
  • The reliability analysis of overtopping probability is proposed. In order to estimate the expected overtopping probability of the rubble mound breakwater, the experimental results of individual wave runup height is applied for the analysis of irregular wave system. The joint distribution of wave heights and periods is used for the input data of runup calculation because the runup height depends on the wave height and period. The runup heights during the one event that the design wave attacks the rubble mound breakwater extend to the one life cycle of 60 years. Utilizing the Monte-Carlo method, the one life cycle is tried more about 60 times for obtaining the expected value of overtopping probability. It is found that the inclusion of the variability of wave tidal and wave steepness has great influence on the computation of the expected overtopping probability of rubble mound breakwater. The previous design disregarding the tidal fluctuation largely overestimates or underestimates the expected overtopping probability depending on tidal range and wave steepness.

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웨이브 와셔 스프링의 강성치에 관한 연구 (A Study on the Stiffness of Wave Washer Spring)

  • 이수종;왕지석
    • Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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    • 제20권3호
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    • pp.74-81
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    • 1996
  • The wave washer springs are widely used in non-return valves of fluid, especially in air check valves to confirm the rapid shut-off of valve propers. The stiffness of wave washer springs used in suction and exhaust valves of reciprocating air compressor play an important role on efficiency of the compressor. If the stiffness of the spring is too high, the pressure differences necessary to open the valves become high and the volumetric efficiency of cylinder decreasse. If the stiffness of the spring too low, the valve can not be closed rapidly and the inverse flow of air can take place. So, the optimum stiffness of valve spring is very important and it will be very helpful that the stiffness of wave washer springs to be used in suction and exhaust valves can be calculated in design stage of air compressor. In this paper the formula for calculating the spring constant of wave washer spring is introduced using bending and torsion theory of frames. The experiments are also carried out to measure the spring constants of several samples. It is proven that the calculated spring constants of wave washer springs are coincided well with measured values and that the formula presented in this paper for calculating the spring constants of wave washer spring is very useful for design of valves used in reciprocating air compressor.

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파랑에너지 집적 및 연안해역 제어를 위한 해저구조물의 설계 (Design of a Submerged Coastal Structure for Concentration of Wave Energy and Control of a Coastal Area)

  • 이중우;한스 크록
    • 한국항만학회지
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    • 제8권2호
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    • pp.37-56
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    • 1994
  • The effects of wave energy focusing by a submerged berm type of structure is examined. The fundamental idea is based on the phenomenon of refraction by a lens-shaped crescent structure which results in the focusing of wave energy on the center line of the structure. The shape of the submerged structure is a complex curve combining circular with elliptical elements. Based on the design procedure, a special configuration of structure(termed herein as a triple crescent structure) is introduced. Next, some hydraulic model tests are performed to confirm the wave focusing effect in laboratory. In addition, in order to interpret the wave focusing performance behind the structure, a numerical procedure by the hybrid element method is used on the basis of the conventional mild slope equation but modified and extended to allow for steeper bottom slopes and higher curvature. The modified refraction and diffraction provide additional mechanism for wave height amplification and the maximum amplification for triple crescent structure is presented. It also allows for the possibility of wave energy scattering with the change of the incident wave direction. Comparisons with previous theoretical results involving a submerged crescent shape structure are described.

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파향의 변동성을 고려한 방파제 피복 블록의 기대피해 계산 (Calculation of Expected Damage to Breakwater Armor Blocks Considering Variability In Wave Direction)

  • 서경덕;권혁민;윤현덕
    • 한국해안해양공학회지
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    • 제15권1호
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    • pp.21-32
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    • 2003
  • 본 연구에서는 1996년에 Hanzawa et al.이 수평혼성방파제 피복 블록의 기대피해를 계산하기 위해 개발한 신뢰성 설계법을 방향 불규칙 파의 방향 분산, 심해 설계 주파향이 해안선에 직각 방향으로부터 기울어진 각도, 심해 주파향의 설계치에 대한 편차 등과 같은 파향의 변동성을 고려할 수 있도록 확장하였다. 심해로부터 방파제 설치 위치까지의 파랑 변형을 계산하기 위하여 Hanzawa et al.은 평행한 등심선을 갖는 직선 해안에 직각으로 입사하는 일방향 불규칙파를 가정하여 1975년에 Goda가 개발한 모형을 사용하였다 본 연구에서는 방향 불규칙파의 변형을 계산하기 위하여 1997년에 Kweon et al.이 개발한 모형을 사용하였다 계산 결과. 파향의 변동성이 피복 블록의 기대피해 계산에 큰 영향을 미치는 것을 알 수 있었다. 만일 본 연구에서 가정한 바와 같이, 방파제에 직각으로 입사하는 파랑에 대한 피복석의 안정공식이 비스듬히 입사하는 파랑에 대해서도 유효하다. 면 파랑의 방향성을 무시한 종래의 설계법은 수심과 바닥경사에 따라 기대피해를 두 배 정도까지도 과대산정 혹은 과소산정 할 수 있을 것이다.

파향의 변동성을 고려한 직립방파제 콘크리트 케이슨의 기대활동량 산정 (Calculation of Expected Sliding Distance of Concrete Caisson of Vertical Breakwater Considering Variability in Wave Direction)

  • 홍수영;서경덕;권혁민
    • 한국해안해양공학회지
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    • 제16권1호
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    • pp.27-38
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    • 2004
  • 본 연구에서는 Shimosako and Takashi(1999)가 직립방파제 케이슨의 기대활동량을 계산하기 위해 개발한 신뢰성 설계법을 방향 불규칙파의 방향 분산, 심해 설계주파향이 해안선에 직각 방향과 이루는 각도, 심해 주파향의 설계치에 대한 변동 등과 같은 파향의 변동성을 고려할 수 있도록 확장하였다. 심해로부터 방파제 설계 위치까지의 파랑변형을 계산하기 위하여 Shimosako and Takahashi는 평행한 등심선을 갖는 직선 해안에 직각으로 입사하는 일방향 불규칙파를 가정하여 Goda(1975)가 개발한 모형을 사용하였다. 본 연구에서는 방향 불규칙파의 변형을 계산하기 위하여 Kweon et al.(1997)이 개발한 모형을 사용하였다. 파랑의 방향분산 및 심해 주파향의 변동에 의한 영향은 별로 크지 않은 반면에, 심해 설계주파향이 해안선에 직각 방향과 이루는 각도의 영향은 상대적으로 커서, 이 각도가 증가함에 따라 기대활동량이 감소하는 경향을 보였다. 특히 우리나라 동해안 일부 지역의 현장 자료를 이용한 경우 파향의 변동성을 고려했을 때의 기대활동량이 이를 고려하지 않았을 때에 비해 약 1/3수준으로 감소하였다. 파랑변형 계산을 위하여 Goda 모형을 사용하는 경우 무시되는 굴절의 영향을 보정하기 위하여 계산된 유의파고를 일률적으로 6% 감소시키는 것은 심해 설계주파향이 약 20$^{\circ}$인 경우에 적합한 값이며, 심해 설계주파향이 보다 작은 경우에는 6%보다 작은 값을, 보다 큰 경우에는 6%보다 큰 값을 사용해야 한다. 케이슨의 기대활동량을 30cm로 설계할 경우 수심이 약 25 m 이하의 지역에서는 파향의 변동성을 고려하지 않더라도 기존의 결정론적 설계보다 최대 약 30% 정도까지 케이슨의 폭을 줄일 수 있다. 동해안 일부 지역의 현장 자료를 사용하여 파향의 변동성을 고려할 경우에는 이를 고려하지 않은 경우보다 최대 약 10% 정도까지 케이슨의 소요 폭이 감소하며, 고려한 전 수심 구간(10∼30 m)에서 결정론적 설계보다 작은 케이슨 폭이 요구된다.

현장관측을 통한 이안소파잠제의 중력파 및 중력외파 저감효과 검토 (Analysis on the Reduction Effects of the Gravity Waves and Infra-Gravity Waves of Detached Submerged Breakwater by Field Monitoring)

  • 정원무;백종대;최혁진;김상익
    • 한국해안·해양공학회논문집
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    • 제30권2호
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    • pp.51-60
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    • 2018
  • 본 연구는 속초시 영랑동 해안에 설치된 이안소파잠제의 중력파 및 중력외파 저감효과를 검토하기 위하여 잠제 전면(W0)과 후면(W1, W2)에서 현장관측을 수행하여 연속적인 파랑 자료를 분석하였다. 잠제에 의한 파고전달률($K_t$)은 단주기파(중력파)와 중력외파로 구분하여 파랑에너지 저감 효과분석을 수행하였으며, 설계 시 적용된 파고저감률과 비교 분석하였다. 잠제 전면(W0)에서 2.0 m 이상의 유의파고가 내습할 경우, 단주기파는 남측 1번 잠제(W1) 배후 파고는 약 65% 저감되고, 2번 잠제 배후(W2) 파고는 약 59% 저감되는 것으로 나타나 잠제가 어느 정도 성능을 유지하고 있는 것으로 평가되었으나, 실해역에 설치된 잠제의 마루수심이 설계와 달라 파고저감 효과는 설계 시 계획에 비해서 다소 떨어지는 것으로 분석되었다. 중력외파는 1번 잠제 배후(W1)와 2번 잠제 배후(W2)에서 파고전달률($K_t$)이 2.11과 1.71로 증폭되는 것으로 분석되었으며, 2번 잠제 배후(W2) 파고가 1번 잠제 배후(W1) 파고에 비해서 작은 것으로 나타났다.

2 GHz대 이동 통신용 MLC 칩 90$^{\circ}$ 하이브리드 설계 (Design of MLC chip quadrature hybrid for 2 GHz band mobile communications)

  • 심성훈;강종윤;윤석진;신현용;윤영중;김현재
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2002년도 하계학술대회 논문집
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    • pp.115-118
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    • 2002
  • This paper presents the design method and performance characteristics of a chip-type quadrature hybrid using LTCC-MLC technology. The design method for a chip-type quadrature hybrid is based on lumped element equivalent circuit of quarter-wave transformer. The chip-type quadrature hybrid was miniaturized to a greater extent using multilayer structure and lumped element. The proposed design method can also reduce the undesirable parasitic effects of the chip-type quadrature hybrid. The proposed chip-type quadrature hybrid was designed and fabricated using the proposed design method and the equivalent circuit model of a quarter-wave transformer. Fabrication and measurement of designed chip-type quadrature hybrid show much smaller size than a conventional distributed quadrature hybrid and a good agreement with simulated results.

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An optimization framework of a parametric Octabuoy semi-submersible design

  • Xie, Zhitian;Falzarano, Jeffrey
    • International Journal of Naval Architecture and Ocean Engineering
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    • 제12권1호
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    • pp.711-722
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    • 2020
  • An optimization framework using genetic algorithms has been developed towards an automated parametric optimization of the Octabuoy semi-submersible design. Compared with deep draft production units, the design of the shallow draught Octabuoy semi-submersible provides a floating system with improved motion characteristics, being less susceptible to vortex induced motions in loop currents. The relatively large water plane area results in a decreased natural heave period, which locates the floater in the wave period range with more wave energy. Considering this, the hull design of Octabuoy semi-submersible has been optimized to improve the floater's motion performance. The optimization has been conducted with optimized parameters of the pontoon's rectangular cross section area, the cone shaped section's height and diameter. Through numerical evaluations of both the 1st-order and 2nd-order hydrodynamics, the optimization through genetic algorithms has been proven to provide improved hydrodynamic performance, in terms of heave and pitch motions. This work presents a meaningful framework as a reference in the process of floating system's design.

유전자 알고리즘을 사용한 타워 디펜스 공격대의 자동 구성 기법 (An Automated Wave Generation Technique in Tower Defense Games Based on a Genetic Algorithm)

  • 조성현;강신진
    • 한국게임학회 논문지
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    • 제11권2호
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    • pp.19-28
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    • 2011
  • 타워 디펜스 게임에서 레벨 디자인은 게임의 재미에 가장 큰 영향을 미치는 요소이다. 각 레벨의 난이도는 레벨 내에 등장하는 공격대의 조합에 따라 결정된다. 게임 기획 단계에서 게임의 재미를 주면서도 적절한 난이도를 갖춘 공격대를 구성하기 위하여 많은 시간이 소모된다. 본 논문에서는 유전자 알고리즘을 사용하여 타워 디펜스 게임에서 공격대 조합을 자동으로 생성하는 기법을 제안한다. 제안된 시스템을 통해 레벨 디자이너는 난이도 목표치의 입력만으로도 다양한 공격대 유닛 조합을 자동으로 생성할 수 있게 된다. 이는 게임 기획 단계에서 원하는 공격대 조합을 생성하는데 필요한 수작업 시간을 단축시킴으로서 업무 효율을 높일 수 있을 것이다.