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논문 기본 정보

자료유형
학위논문
저자정보

조윤상 (과학기술연합대학원대학교, 과학기술연합대학원)

지도교수
홍사영
발행연도
2015
저작권
과학기술연합대학원대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.

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이 논문의 연구 히스토리 (2)

2015

점성항력이 파랑중 TLP 거동에 미치는 특성연구
조윤상 대학교 2015.01 학위논문

2014

모리슨 항력을 고려한 파랑 중TLP 거동 특성 연구
조윤상 ,  남보우 ,  홍사영 외 2명 한국해양공학회지 2014.12 학술저널

초록· 키워드

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TLP(Tension Leg Platform)는 텐던이 갖는 강한 강성으로 물체의 운동을 경감시켜주는 개념의 구조물이다. 우수한 운동성능으로 주로 Dry tree가 사용되는 지역에 널리 사용되어 왔으며, 최근에는 해양에너지 개발이 연안에서 깊은 해역으로 나아감에 따라 TLP형 구조물이 주목 받고 있다.
본 논문에서는 TLP의 파랑 중 비선형 운동 응답해석을 주제로 수치해석을 실행하였으며, 그 결과를 실험과 비교하였다. 고주파수 운동응답인 스프링잉(Springing)과 링잉(Ringing) 해석을 Froude-Krylov힘과 비선형 복원력 그리고 모리슨 항력으로 비선형힘을 구현하였으며, 또한 모리슨항력이 저주파수에서 파랑표류력(Wave drift force)에 미치는 영향을 조사하였다.
주파수 영역에서 동유체력과 파기진력은 포텐셜 이론을 기반으로 한 3차원 고차경계요소법(HOBEM)을 사용하여 구하였으며, 시간영역에서 기억효과를 포함하는 Cummins의 운동방정식을 적용하였다. 저주파수와 고주파수 영역에서의 비선형 응답을 해석하기위해 텐던과 플랫폼에 작용하는 모리슨 항력을 함께 고려하였다.
수치해석 결과를 검증하기 위한 실험은 TLP 운동응답의 비선형효과를 보기위해 종동요와 수직동요 고유주기의 1배, 2배, 3배에 해당하는 파주기에서 3가지 파기울기 조건으로 수행되었다.
본 수치해석을 통해 고주파수에서는 모리슨 항력을 적용하여 TLP에서 주로 나타나는 고주파수 운동 응답의 일종인 링잉을 효과적으로 모사 하였으며, 저주파수에서는 모리슨식의 항력을 순간 접수면까지 고려함으로써 포텐셜 이론을 통한 해법에서 고려하지 못하는 점성항력 기인 표류력을 추정하고 모형시험을 통해 확인하였다.

목차

Ⅰ.서 론
1. 연구배경
2. TLP 비선형 운동특성
3.연구목표 및 내용
Ⅱ.수치계산
1.개요
2.선형해석
가. 강성 매트릭스
3.TLP 거동 비선형 시간영역 해석
가. 운동방정식
나. 모리슨항력
다. 텐던 장력
라. 비선형 복원력과 Froude Krylov 힘
Ⅲ. 모형시험
1.시험모델
2.시험조건
Ⅳ.결과 및 고찰
1.Static pull-out result
2.자유감쇠 운동 시험
3.규칙파 중 TLP 운동시험
가. 규칙파 중 운동응답
나. 표류력(Drift force)
다. 링잉효과(Ringing effect)
라. 스프링잉 효과(Springing effect)
마. 실험과 수치결과의 비교
4.불규칙파 중 TLP 운동시험
Ⅴ.결 론
참고문헌

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