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문제 정의
- 그러나 아직까지 탑-브레이싱의 정확한 준정적 및 동적 거동 특성을 고려한 탑-브레이싱의 효과적 배치에 대한 연구를 찾아보기 어려우며, 따라서 본 연구의 목표는 유압식 탑-브레이싱을 장착한 메인 엔진의 비선형적인 거동 시뮬레이션 수치해석을 통하여, 효과적인 탑-브레이싱의 부착 위치 및 부착 개수를 결정한 사례를 제시하고자 한다.
- 본 논문에서는 최근 중대형 상선에 사용률이 높은 유압식 탑브레이싱의 효과적 배치에 대한 연구를 수행하여, 다음과 같은 결과를 얻을 수 있었다.
가설 설정
- 선체의 강성을 도출하는 과정은 각 강성 복원점마다 단위 하중 또는 단위 강제 변위를 부여하여 얻어진 절점력 또는 절점 반력으로부터 용이하게 얻을 수 있으나, 강성 복원점간의 연성을 완벽히 배제하기 위하여 강성 복원점 마다 6자유도 단위 하중 또는 단위 변위를 부여해야 한다. 메인 엔진을 지지하는 지지점이 다수이기 때문에 메인 엔진의 절점 회전 변위는 절점의 이동 변위에 의하여 완벽히 구속된다고 가정하여 이동 변위 3자유도에 대하여 강성을 구성하였다.
- 탑-브레이싱의 강성을 결정하기 위해서는 정하중 구간의 최대 변위 (U3)를 결정해야 하는데 본 연구에서는 P3에 상응하는 변위가 1.0E-4mm≤U3≤1.0E2mm에 존재한다고 가정하여 강성을 결정하였다.
- 해석 시간을 감안하여 Table 6에 제시된 K2 중에서 4bar, 6bar, 8bar에 상응하는 강성을 적용하였다. P3는 주파수 응답해석과 동일하게 85kN으로 고정하고, 매우 작은 변위 (8.5E-6mm 내외)를 가정하여 K3를 1.0E10 N/m로 결정하였다. H-모드 기진력으로 인한 하중은 K2 구간을 벗어나지 못한다고 예측하여 K1 =0으로 가정하였다.
- 0E10 N/m로 결정하였다. H-모드 기진력으로 인한 하중은 K2 구간을 벗어나지 못한다고 예측하여 K1 =0으로 가정하였다. K4의 경우 인장 강성 실험으로부터 얻어야 하는데, 본 연구에서는 이와 같은 정보를 얻을 수 없어서 K4 = 0으로 가정하였다.
- H-모드 기진력으로 인한 하중은 K2 구간을 벗어나지 못한다고 예측하여 K1 =0으로 가정하였다. K4의 경우 인장 강성 실험으로부터 얻어야 하는데, 본 연구에서는 이와 같은 정보를 얻을 수 없어서 K4 = 0으로 가정하였다.
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