• 제목/요약/키워드: hydroelastic analysis

검색결과 85건 처리시간 0.02초

폰툰형 부체구조물과 몰수평판에 작용하는 라디에이션 유체력에 관한 연구 : 몰수평판에 의한 유체력 간섭 영향 (Study on the Radiation Forces on a Pontoon Type Floating Structure and Submerged Plate : Hydrodynamic Interaction Effect by Submerged Plate)

  • 이상민
    • 한국항해항만학회지
    • /
    • 제31권8호
    • /
    • pp.683-687
    • /
    • 2007
  • 초대형 부체구조물은 파랑중 유탄성 변형이 심하게 발생하기 때문에 수평식 몰수평판과 같은 파랑에너지 흡수장치의 부가적인 개발이 요구된다. 본 연구에서는 몰수평판에 의해 야기되는 유체력 간섭현상이 폰툰형 부체구조물에 작용하는 라디에이션 유체력에 어떠한 영향을 미치는지 수치적인 해석을 통하여 그 특성을 파악하고자 한다. 폰툰형 부체구조물과 몰수평판의 상하운동에 의해 발생하는 라디에이션 유체력을 계산하기 위해 고정격자계와 이동격자계로 구성되는 중합격자법을 토대로 한 수치계산법을 개발한다. 또한 쇄파현상과 같은 비선형성이 강한 자유표면 문제를 해결하기 위하여 유한차분법을 적용하여 시뮬레이션을 실시하고 그 결과를 실험데이터와 비교함으로서 수치계산법의 신뢰성을 확인한다. 몰수평판에 의해 발생하는 유체력 간섭 영향의 특성을 분석하여 부체구조물의 파랑중 유탄성 변형에 미치는 그 효과에 대하여 논의한다.

대형 컨테이너 선박의 유탄성 실선 계측 데이터 분석 Part I - 모달 파라미터 추정 (Full Scale Measurement Data Analysis of Large Container Carrier with Hydroelastic Response, Part I - Identification of Modal Parameters)

  • 김병훈;최병기;박준석;박성건;기혁근;김유일
    • 대한조선학회논문집
    • /
    • 제55권1호
    • /
    • pp.37-44
    • /
    • 2018
  • To understand the dynamic characteristics of the vessel with hydroelastic response, it is very important to estimate the dynamic modal parameters such as mode shapes, natural frequency, and damping ratio. These dynamic modal parameters of full scale ship are a priori unknowns, hence to be estimated directly based upon the full scale measurement data. In this paper, dynamic modal parameters were extracted by signal processing of acceleration and strain data measured from a large container ship whose loading capacity is 9400TEU. The mode shapes of the vibrating hull were identified using the proper orthogonal decomposition and the vibration response of hull was decomposed into its modal magnitudes. Natural frequencies of specific modes were derived via Fourier transform of these modal magnitude. Also, the free decay signal of the vibrating hull was obtained through the random decrement technique and the damping ratio was estimated with accuracy.

파랑중 유연한 그물망의 응답특성 해석 (Analysis on Response Characteristics of a Flexible Net Sheet in Waves)

  • 조일형
    • 한국해안·해양공학회논문집
    • /
    • 제24권2호
    • /
    • pp.89-96
    • /
    • 2012
  • 유탄성이론과 고유함수전개법에 기초하여 규칙파중 유연한 그물망의 동적거동과 파랑하중을 살펴보았다. 그물망은 일정한 잠긴깊이를 가지고 수직으로 설치되어 있으며, 상단 끝은 수면에 고정되어 있고 하단 끝은 추에 연결되어 있다. 초기장력이 충분히 크다고 가정하여 장력의 동적 성분을 무시하였다. 유연한 그물망에서의 경계조건식은 투과효과를 나타내는 Darcy의 법칙과 유연성을 나타내는 물체 경계조건식이 결합된 형태이다. 개발된 해석모델은 불투과성/투과성 수직판과 유연막 모델로 확장이 가능하다. 해석모델을 이용하여 여러 설계변수(파랑특성, 공극율, 잠긴깊이, 초기장력)들의 변화가 그물망의 파랑하중과 거동특성에 미치는 영향을 살펴보았다.

수중예인시스템의 3차원 동역학 해석 1부: 수학모델 정식화 (A Three-Dimensional Dynamic Analysis of Towed Systems Part 1. A Mathematical Formulation)

  • 홍섭;홍석원
    • 한국해양공학회지
    • /
    • 제8권1호
    • /
    • pp.16-22
    • /
    • 1994
  • 수중 예인시스템의 동적 거동 해석을 위한 3차원 비선형 수학모델이 제시되었다. 수중 예인체는 세장보로 이상화되었으며, 보요소의 굽임강성 및 비틈강성의 영향이 수학모델에 포함되었다. 축류가 지배적인 비정상 상대유동장내의 세장예인체의 횡방향 운동에 따른 유체동역학적 반력과 기진력에 관한 비선형 3차원 수학 정식화가 수행되었다.

  • PDF

단순지지된 두 원판의 유체연성 고유진동 해석 (Hydroelastic Vibration Analysis of Two Circular Plates with Simply Supported Boundary Condition)

  • 정경훈;이규만;박근배
    • 한국소음진동공학회:학술대회논문집
    • /
    • 한국소음진동공학회 2001년도 추계학술대회논문집 II
    • /
    • pp.603-608
    • /
    • 2001
  • This paper deals with the free vibration of two identical circular plates coupled with a bounded fluid. An analytical method based on the finite Fourier-Bessel series expansion and Rayleigh-Ritz method is suggested. In the theory, it is assumed that the ideal fluid is filled between the two plates and the plates are simply supported along the plate edges. The proposed method is verified by the finite element analysis using commercial software with an excellent accuracy. The effect of the plate boundary conditions on the fluid-coupled natural frequency is investigated.

  • PDF

Parametric Study of Numerical Prediction of Slamming and Whipping and an Experimental Validation for a 10,000-TEU Containership

  • Kim, Jung-Hyun;Kim, Yonghwan
    • Journal of Advanced Research in Ocean Engineering
    • /
    • 제1권2호
    • /
    • pp.115-133
    • /
    • 2015
  • This paper describes an approach for the numerical analysis of container ship slamming and whipping and various parameters that influence slamming and whipping. For validation purposes, the numerical analysis results were compared with experimental results obtained as part of the Wave-Induced Loads on Ships Joint Industry Project. Water entry problems for two-dimensional (2D) sections were first solved using a 2D generalized Wagner model (GWM) for various drop conditions and geometries. As the next step, the hydroelastic numerical analysis of a 10,000-TEU container ship subjected to slamming and whipping loads in waves was performed. The analysis method used is based on a fully coupled model consisting of a three-dimensional (3D) Rankine panel model, a 3D finite element model (FEM), and a 2D GWM, which are strongly coupled in the time domain. Parametric studies were carried out in both numerical and experimental tests with various forward speeds, wave heights, and wave periods. The trends observed and the validity of the numerical analysis results are discussed.

양면에서 부분적으로 유체와 접하는 사각평판의 고유진동 (Free Vibration of a Rectangular Plate Partially in Contact with a Liquid at Both Sides)

  • 정경훈;이규만;김태완
    • 한국소음진동공학회:학술대회논문집
    • /
    • 한국소음진동공학회 2007년도 추계학술대회논문집
    • /
    • pp.42-47
    • /
    • 2007
  • An analytical method for the free vibration of a flexible rectangular plate in contact with water is developed by the Rayleigh.Ritz method. The plate clamped along the edges is partially contacted with water at both sides. It is assumed that the water bounded by rigid walls is incompressible and inviscid. The wet mode shape of the plate is assumed as a combination of the dry mode shapes of a clamped beam. The liquid motion is described by using the liquid displacement potential and determined by using the compatibility conditions along the liquid interface with the plate. Minimizing the Rayleigh quotient based on the energy conservation gives an eigenvalue problem. It is found that the theoretical results can predict excellently the fluid.coupled natural frequencies comparing with the finite element analysis result.

  • PDF

Mode localization and veering of natural frequency loci in two circular plates coupled with a fluid

  • Jeong, Kyeong-Hoon
    • Structural Engineering and Mechanics
    • /
    • 제22권6호
    • /
    • pp.719-739
    • /
    • 2006
  • An analytical method for the free vibration of two circular plates coupled with an inviscid and compressible fluid is developed by the Rayleigh-Ritz method. The fluid is bounded by a rigid cylindrical vessel and two circular plates with an unequal thickness and diameter. It was found that the theoretical results could predict well the fluid-coupled natural frequencies with an excellent accuracy when compared with the finite element analysis results. As the fluid thickness increases or the plate thickness difference increases, an abrupt curve veering in the natural frequency loci of the neighboring modes and drastic changes in the corresponding mode shapes are observed. The mode localization frequently appears in the higher modes and in the wide gap between the plates because of a decrease in the fluid coupling owing to the fluid dispersion effect.

부유식 유탄성 보 모델의 수렴성 연구 (Accuracy analysis of a hydroelastic model of a floating beam)

  • 김기태;이필승;박광춘
    • 한국전산구조공학회:학술대회논문집
    • /
    • 한국전산구조공학회 2011년도 정기 학술대회
    • /
    • pp.631-634
    • /
    • 2011
  • 본 연구에서는 규칙 파랑 중에 있는 부유식 구조물의 유탄성 거동을 해석 하고, 수치모델의 수렴성을 살펴본다. 부유식 구조물은 보로 모델링 하며, 유체는 이상유체로 가정하여 문제를 해결한다. 보 모델의 경우 Euler-Bernoulli 보 모델과 Timoshenko 보 모델로 나누어 그 특성을 비교 해 본다. 문제의 해석법에 있어서 부유식 구조물의 경우는 유한요소법을, 유체의 경우는 경계요소법을 이용하여, 상호 연성된 방정식을 이끌어 낸다. 상호 연성된 방정식을 토대로 Euler-Bernoulli 보 모델과 Timoshenko 보 모델의 거동 특성을 살펴보고 제시된 수치 모델을 기준으로 수렴성을 분석해 본다.

  • PDF

Added Mass Estimation of Square Sections Coupled with a Liquid Using Finite Element Method

  • Jeong, Kyeong Hoon;Jhung, Myung Jo
    • Nuclear Engineering and Technology
    • /
    • 제49권1호
    • /
    • pp.234-244
    • /
    • 2017
  • Natural frequencies of immersed square sections decrease due to a contribution of added mass to the movement of square sections. In this study, natural frequencies of square sections are obtained as a function of gap size between the square section and a rigid square wall using the finite element method. Additionally, they are used to extract the added mass effect on translational and rotation motions. Published information and studies on the translational and torsional vibration of square beams are also examined for practical use. D coupling of a square section is also investigated for multiple square sections. The suggested added mass estimation can be applicable to the spent fuel storage design of a pressurized light water modulated nuclear power plant.