[논문]해양구조물의 구조해석과 수력해석을 위한 ANSYS ASAS와 ANSYS AQWA

AQWA를 사용하였다. 해석의 목적은 FSRU (Floating Storage and Regasification Unit)로부터 LNGC로 LNG의 하역을 안정적으로 하기 위한 계류 시스템을 검증하는 것이었다. 하역이 가능한 해상조건의 기준을 정확히 추정하는 것이 안벽의 회전율을 높이는데 매우 중요하므로, 새로운 계류 시스템을 개발하고 그 성능을 검증하기 위해 수조실험과 더불어 AQWA로 수력해석을 수행하였다.

비행장과 기지에 필요한 공간을 위해 부유식의 구조물을 계획하였고, 파도에 의한 하중에 유연하게 거동하게끔 댐퍼를 장착한 초대형 구조물의 거동해석을 완벽하게 끝낼 수 았었다. 과도해석, 비선형 댐퍼, 대변형해석, 파도 하중과의 연성 등을 고려한 상당히 복잡한 해석 이 었는데도 불구하고, ANSYS ASAS의 비선형해석 기능을 사용하여 성공적으로 해석을 완수하였다.
제품의 구성은 크게 AQWA Diffraction과 AQWA Suite의 두 가지로 나누어 진다.
충족할 수 없기 때문이었다. 특히, FLEX5 프로그램과의 연동이 필요한 설계에서 ASAS가그 역할을 만족하게 해주었고, Mathcad와의 인터페이스가 가능했던 점, 변수화를 통한 수많은 경우의 설계검토가 가능했던 점 때문에 ASAS 를 선택하게 되었다.
해석의 목적은 FSRU (Floating Storage and Regasification Unit)로부터 LNGC로 LNG의 하역을 안정적으로 하기 위한 계류 시스템을 검증하는 것이었다. 하역이 가능한 해상조건의 기준을 정확히 추정하는 것이 안벽의 회전율을 높이는데 매우 중요하므로, 새로운 계류 시스템을 개발하고 그 성능을 검증하기 위해 수조실험과 더불어 AQWA로 수력해석을 수행하였다. 바람과 조류 하중도 고려하였고, 터렛방식의 계류 시스템, 펜더 요소 등도 포함하였다.

AQWA를 사용하였다. 해석의 목적은 FSRU (Floating Storage and Regasification Unit)로부터 LNGC로 LNG의 하역을 안정적으로 하기 위한 계류 시스템을 검증하는 것이었다.
연결된 케이블의 동적 거동이 중요한 경우 cable dynamics모듈을 추가하여 해석할 수 있다. 모델생성은 AQWA의 AGS(AQWA Graphical Supervisor)나 ANSYS의 DesignModeler를 이용한다. 유체 역학적 해석결과(관성성분, 압력 등)은 추후 구조해석 용도로 ANSYS, ASAS나 NASTRAN으로 전달할 수 있다.

<사례 2>Kvaemer Ma招time사는 미 해군이 주요 작전기지를 해상에 설치하는 프로젝트에 참여하여 거대한 구조물을 설계하는데 ANSYS ASAS를 사용하였다. 비행장과 기지에 필요한 공간을 위해 부유식의 구조물을 계획하였고, 파도에 의한 하중에 유연하게 거동하게끔 댐퍼를 장착한 초대형 구조물의 거동해석을 완벽하게 끝낼 수 았었다.

AQWA Dif&actione 복잡한 운동과 반응해석에 필요한 수력학적 파라미터 (Response Amplitude Operator, RAO)를 계산하기 위한 패키지 프로그램이며, 3차원의 선형 radiation 과 diffi:action해석을 다물체에 대해 수행할 수 있고, 물체 사이에서 일어나는 상호작용의 효과도 아주 정확하게 구현할 수 있다. 기본적으로 부유체에 대해 해석하도록 설계되었지만 방파제나 중력식 고정물에 대해서도 사용할 수 있다.
비행장과 기지에 필요한 공간을 위해 부유식의 구조물을 계획하였고, 파도에 의한 하중에 유연하게 거동하게끔 댐퍼를 장착한 초대형 구조물의 거동해석을 완벽하게 끝낼 수 았었다. 과도해석, 비선형 댐퍼, 대변형해석, 파도 하중과의 연성 등을 고려한 상당히 복잡한 해석 이 었는데도 불구하고, ANSYS ASAS의 비선형해석 기능을 사용하여 성공적으로 해석을 완수하였다.
바람과 조류 하중도 고려하였고, 터렛방식의 계류 시스템, 펜더 요소 등도 포함하였다. 댐핑값은 실험값과의 보정을 통해 수치모델을 완성하였고, 보정된 수치모델로 많은 수의 환경조건에 대한 최적화된 결과를 이끌어 낼 수 있었다. 해석의 결과는 수조실험의 결과와 상당히 잘 일치하였다.

모델생성은 AQWA의 AGS(AQWA Graphical Supervisor)나 ANSYS의 DesignModeler를 이용한다. 유체 역학적 해석결과(관성성분, 압력 등)은 추후 구조해석 용도로 ANSYS, ASAS나 NASTRAN으로 전달할 수 있다. 이때 맵핑기능이 자동으로 작동하므로 상이한 유한요소 메쉬를 가진 모델이라도 번거로움 없이 하중을 전달하게 된다.

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