Journal of Korean Society of Coastal and Ocean Engineers (한국해안해양공학회지)

Korean Society of Coastal and Ocean Engineers (한국해안·해양공학회)
권호 표지

Free Vibrations of Ocean Cables under Currents

조류력을 받는 해양케이블의 자유진동해석

  • 김문영 (성균관대학교 토목공학과) ;
  • 김남일 (성균관대학교 토목공학과) ;
  • 윤종윤 (서울대학교 지구환경시스템공학부)
  • Published : 1999.12.01
Download PDF
⟨ Previous Next ⟩

Abstract

A geometric non-linear finite element formulation of spatial ocean cable under currents is presented using multiple noded curved cable elements. Tangent stiffness and mass matrices for the isoparametric cable ele¬ment are derived and the initial equilibrium state of ocean cable subjected to self-weights, buoyancy, and current as well as support motions is determined using the load incremental method. Free vibration analysis of ocean cables is performed based on the initial equilibrium configuration. Numerical examples are presented and discussed in order to demonstrate the feasibility of the present finite element method and investigate dynamic characteristics of ocean cables.

다절점 케이블요소를 이용하여 조류하중을 받는 해양 케이블의 자유진동해석을 수행한다. 등매개 곡선 케이블요소(isoparametric cable element)의 접선강성행렬과 질량행렬을 유도하고, 하중증분법을 이용하여 지점 변위를 일으키고 자중, 부력, 그리고 조류력을 받는 케이블의 초기평형 상태를 결정한다. 초기의 정적평형상태를 기준으로 부가질량을 고려한 해양케이블의 자유진동해석을 수행한다. 수중케이블의 자유진동해석을 통하여 얻은 해석결과와 기존의 문헌의 결과를 비교, 검토함으로써 본 논문에서 제시한 이론 및 해석방법의 타당성을 입증한다.

Keywords

References

  1. 한국전산구조공학회논문집 v.11 no.1 3차원 케이블망의초기평형상태 결정 및 비선형 유한요소 해석 김문영;김남일;안상섭
  2. 한국전산구조공학회논문집 v.11 no.2 등매개 케이블요소를 이용한 케이블망의 정적 및 동적 비선형해석 김문영;김남일
  3. 서울대학교 박사학위 논문 둥수력을 고려한 탄성현수선 케이블요소 윤종윤
  4. Buoy Engineering Berteaux, H.O.
  5. J. Structural Diviaion v.104 Free vibrations of inclined cables Irvine, H.M.
  6. J. Structural Division v.101 Free vibrationa of tautnatural vibations of suspension cables Ramberg, S.E.;Griffin, O.M.
  7. Quart. J. Mechanics and Applied Math. v.37 The dynamics of taut inclined cables Triantafyllou, M.S.
  8. J. Structural Division v.101 Natural vibrations of suspension cables West, H.H.;Geschwindner, L.F.;Suhoski, J.E.
  9. Univ. Rep. Initiative Rep. No. OE-87-52 Natural vibration of cables in an flowing fluid Yoon, T.Y.;Leonard, J.W.
  10. Proc. Royal Soc. London, Series H v.341 The linear theory of free vibrations of a suspended cable Irvin, H.M.;Caughey, T.K.