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경조현,배광준,김장환,조석규 한국해양환경·에너지학회 2004 한국해양환경·에너지학회지 Vol.7 No.4
A nonlinear sloshing problem is numerically simulated. During excessive sloshing the sloshing-induced impact load can cause a critical damage on the tank structure. A three-dimensional free-surface flow in a tank is formulated in the scope of potential flow theory. The exact nonlinear free-surface condition is satisfied numerically. A finite-element method based on Hamiltons principle is employed as a numerical scheme. The problem is treated as an initial-value problem. The computations are made through an iterative method at each time step. The hydrodynamic loading on the pillar in the tank is computed. 본 논문에서는 3차원 비선형 슬러싱 유동에 대한 수치해법을 개발하였다. 탱크내에서 과도한 슬러싱 유동이 일어 나는 경우에는 슬러싱 유동에 의해 유기되는 유체 충격력에 의해 탱크 내부 부재나 탱크 자체의 손상을 야기할 수 있다. 비선형 슬러싱 유동을 포텐셜 유동 이론에 근거한 자유표면파 문제로 정식화하고, 엄밀한 비선형 자유표면 경 계조건을 적용하여 수치적으로 해석하였다. 안정된 수치 해법 개발을 위해 해밀톤 원리에 근거한 변분법을 사용하 였으며 얻어진 변분식에 유한 요소법을 적용하여 해석하였다. 비선형 자유표면 유동은 시간영역에서의 초기치 문제 로 해석하였으며 자유표면의 위치는 매 계산 시간 간격마다 반복계산에 의해 결정되었다. 수치 해석 결과로는 탱크 내에 위치한 파이프에 비선형 슬러싱 유동에 의해 야기되는 유체 충격력을 구하였다.
유탄성 응답을 고려한 수직 실린더에 작용하는 극한파의 파랑하중 수치해석
경조현,홍사영,김병완 한국항해항만학회 2007 한국항해항만학회지 Vol.31 No.1
wave load and its influence on the response of offshore structure have been well investigated through the statistical approach based on the linear theory. The linear approach has a limitation to apply the extreme condition such as extreme wave, which corresponds to extreme value of wave spectrum. The main topic of present study is to develop an efficient numerical method to predict wave load induced by extreme wave. As a numerical method, finite element method based on variational principle is adopted.. The frequency-focusing method is applied to generate the extreme wave in the numerical wave tank. The wave load on the bottom mounted vertical cylinder is investigated. The hydroelastic response of the vertical cylinder is also investigated so as to compare the wave loads with the rigid body case in the extreme wave condition. 해양구조물에 유기되는 파랑력과 해양파에 의한 해양 구조물의 운동특성에 대한 연구는 선형이론에 근거한 통계적인 방법에 의해 꾸준히 진행되어왔다. 이러한 연구는 선형이론의 제한성으로 인해 파 스펙트럼의 극한에 해당하는 극한파에 대해서는 적용하기 어려운 점이 있다. 본 연구에서는 극한파에 의해 구조물에 작용하는 파랑하중을 추정하는 수치기법을 개발하였다. 수치기법으로는 변분법에 근거한 유한요소법을 사용하였다. 선형 파랑 집중법을 이용하여 수치적으로 극한파를 구현하였으며, 이를 이용하여 바닥면에 고정된 수직 실린더에 작용하는 파랑하중을 추정하였다. 또한 수직 실린더의 유탄성 응답을 고려하여 강체인 경우와 탄성체의 경우에서 극한파에 의한 파랑하중 변화를 고찰하였다.
유탄성 응답을 고려한 수직 실린더에 작용하는 극한 파랑 충격력 수치해석
경조현(Jo Hyun, Kyoung),홍사영(Sa Young, Hong),김병완(Byoung Wan, Kim) 한국항해항만학회 2006 한국항해항만학회 학술대회논문집 Vol.3 No.1
The wave load and its influence on the response of offshore structure have been well investigated through the statistical approach based on the linear theory. The linear approach has a limitation to apply the extreme condition such as freak wave, which corresponds to extreme value of wave spectrum. The main topic of present study is to develop an efficient numerical method to predict wave load induced by extreme wave. As a numerical method, finite element method, based on variational principle is adopted. The frequency-focusing method is applied to generate the extreme wave in the numerical wave tank. The wave load on the bottom mounted vertical cylinder is investigated. The hydroelastic response of the vertical cylinder is also investigated so as to compare the wave loads with the rigid body case in the extreme wave condition. 해양구조물에 유기되는 파랑력과 해양파에 의한 해양구조물의 운동특성에 대한 연구는 선형이론에 근거한 통계적인 방법에 의해 꾸준히 연구되어왔다. 이러한 연구는 선형이론의 제한성으로 인해 파 스펙트럼의 극한에 해당하는 극한파에 대해서는 적용하기 어려운 점이 있다. 본 연구에서는 간단한 구조물에 대하여 극한파에 의한 파장력을 추정하는 수치기법을 개발하였다. 극한파는 선형 파랑 집중법을 이용하여 수치적으로 구현하여 바닥면에 고정된 수직 실린더에 작용하는 파장력을 추정하였다. 또한 수직 실린더의 유탄성 응답을 고려하여 강체인 경우와 탄성체의 경우에서 극한파에 의한 파랑력 변화를 고찰하였다.
유한요소법을 이용한 수직 실린더에 작용하는 극한 파랑력 해석
경조현(Jo Hyun Kyoung),홍사영(Sa Young Hong),성홍근(Hong Gun Sung) 한국유체기계학회 2006 유체기계 연구개발 발표회 논문집 Vol.- No.-
Finite element method is applied to predict wave loads on a vertical cylinder under freak wave. As a mechanism for freak wave generation, a frequency-focused unidirectional wave is adopted in three-dimensional numerical wave tank. The mathematical formulation is made in the scope of potential theory with fully nonlinear free surface condition. As a numerical method, finite element method based on variational principle is adopted. Comparisons between numerical results and the experiment data are made.
경조현(JO-HYUN KYOUNG),홍사영(SA-YOUNG HONG),홍도천(DO-CHUN HONG) 한국해양공학회 2006 韓國海洋工學會誌 Vol.20 No.4
A numerical analysis is made to investigate the wave absorption efficiency of a OWC-type wave power generator. Energy absorption by an OWC(Oscillating Water Column) air-chamber is computed in regular waves, taking account of the oscillating surface-pressure, due to pressure drop, across the duct of the air chamber. The problem is formulated in the scope of potential theory and solved by the Localized Finite Element Method(LFEM), based on the classical variational principle. The efficiency of energy absorption is investigated by changing wave conditions, sea-bottom slope and pressure drop coefficient.