전역-국부 해석기법에 의한 LNG 운반선 화물창의 유탄성 해석 = Hydroelastic analysis of LNG carrier cargo using global-local analysis technique

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

The containment system of LNG carrier is a typical large-scale fluid-structure interaction system affected by the marine condition. The structural stability of this system may become serious as the hydrodynamic pressure caused by LNG sloshing flow increases, so hydrodynamic evaluation of this system is prerequisite.
So far, there have been large amount of researches to numerically solve this large-scale fluid-structure interaction(FSI) problems, but these traditional numerical methods require very fine mesh to achieve the reasonable numerical accuracy, against concentrated and volatile hydrodynamic pressure caused by the liquid sloshing. Consequently, the numerical analysis targeting for the long-period time response with the desired numerical accuracy is extremely time-consuming.
The aim of this study is to introduce a new method to analyze the hydroelastic behavior of the insulation containment of LNG carrier by using the global-local numerical approach. The reliability of the presented method is firstly examined, and then its efficiency is demonstrated by presenting that the long-period local responses of two types of cargo systems can be obtained within relatively short CPU time. Moreover, the effects of parameter "cosubmax" and air cushioning effect of natural gas are also examined.

목차 (Table of Contents)

• List of Figures (iii)3
• List of Tables (v)5
• 제 1 장 서론 1
• 제 2 장 이론 3
• 2.1 유체-구조물 연계해석 3
• 2.1.1 동해석 기술법 4
• 2.1.2 오일러 기술법에 의한 Navier-Stokes 방정식 9
• 2.2 구조물의 해석 기법 13
• 2.3 Euler-Lagrange 연계기법 16
• 제 3 장 유한요소 모델링 및 전역-국부 해석 기법 19
• 3.1 LNG 운반선 화물창의 분류 및 구조 19
• 3.2 유한 요소 모델링 24
• 3.2.1 MARK-III 타입 모델 24
• 3.2.2 KC-1 타입 모델 29
• 3.3 전역-국부 해석 기법 33
• 3.3.1 국부 임계치 획득을 위한 전처리 33
• 3.3.2 유한 요소 모델 34
• 3.3.3 타당성 평가 36
• 제 4 장 LNGC 화물창에 대한 유탄성 해석 40
• 4.1 해석모델 및 경계조건 40
• 4.1.1 MARK-III 타입 모델 43
• 4.1.2 KC-1 타입 모델 43
• 4.1.3 NG를 고려한 MARK-III 타입 모델 44
• 4.2 해석 결과 47
• 4.2.1 MARK-III 타입 모델 47
• 4.2.2 KC-1 타입 모델 52
• 4.2.3 단열 시스템에 대한 평가 54
• 4.2.4 파라미터 “cosubmax"의 영향에 대한 평가 56
• 4.2.5 NG의 영향에 대한 평가 58
• 제 5 장 결론 63
• 참고문헌 65
• Abstract 67