Abstract

In the vibration analysis or submerged of floating bodies such as ship and offshore structures, the coupled system between structure and fluid satisfying the compatibility conditions on the wetted surface should be considered. It is well known that the hydroelastic analysis of structural vibration in contact with fluid can be solved by applying the finite element method to structure and the boundary element method to fluid domain. However such an approach is impractical, because fluid added mass matrix is fully coupled on whole wetted surface. To overcome this shortcoming, an efficient approach based on reanalysis scheme is proposed in this paper. The proposed method can be applied for cases with higher modes lacking 3-D reduction factor J as well as beam-like modes of marine structures. It is well known the traditional method using 2-D added mass and J-factor is good only for beam-like modes with reliable J values. The validity and the calculation efficiency of the proposed method are proved with numerical examples.

선박이나 해양구조물과 같은 접수구조물의 진동해석은 구조계와 유체계를 연성시켜 접수면에서의 적합조건을 만족시키는 해를 구하게 된다. 잘 알려진 바와 같이 이러한 유력탄성해석은 구조계는 유한요소법을, 유체계는 경계요소법을 적용하여 두 계를 연성시켜 효과적으로 풀 수 있는데, 이 방법은 부가수질량 행렬의 모든 자유도가 접수면에 완전연성되어 있기 때문에 실용화하기에는 어려움이 있다. 본 논문에서는 이와같은 단점을 보완하기 위해서 재해석방범에 기초한 유체-구조 연성진동 해석방법을 제시하였다. 이 방법은 전통적으로 보거동 진동해석에 사용해 온 2차원 부가수질량과 3차원 수정계수 J를 이용한 비연성 진동해석 방법과 비교해 볼때, 3차원 수정계수 J의 고려없이 보거동 진동은 물론 고차진동해석에 좋은 해석 결과를 보여 주었다. 이 방법의 타당성과 계산 효율성을 수치예를 통해 입증하였다.

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