KR101563857B1 - Ship and hull design method - Google Patents
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Abstract
선박 및 선박 선형 설계 방법이 개시된다. 본 발명의 실시 예에 따른 선박 및 선박 선형 설계 방법은 선박 선형의 기준선(Mother ship)을 설정하는 기준선 설정 단계와, 상기 기준선 설정 단계를 통해 설정된 기준선을 바탕으로 선수수선에서의 상기 기준선의 트림(Trim) 양을 설정하는 트림양 설정 단계와, 상기 트림양 설정 단계에서 설정된 트림양에 따라 상기 기준선의 길이 방향에 대한 흘수 변화량을 계산하는 흘수 변화량 계산 단계와, 상기 흘수 변화량 계산 단계를 통해 계산된 흘수 변화량에 따라 상기 기준선의 경계곡선을 변환하는 경계곡선 변환 단계와, 상기 흘수 변화량 계산 단계를 통해 계산된 흘수 변화량에 따라 상기 기준선의 늑골선을 변환하는 늑골선 변환 단계와, 상기 경계곡선 변환 단계와 상기 늑골선 변환 단계를 통해 변환된 상기 기준선의 수선(Water line)을 조절하는 수선 조절 단계를 포함한다.A ship and ship linear design method is disclosed. The ship and ship linear designing method according to an embodiment of the present invention includes a reference line setting step of setting a mother ship of a ship, a step of setting a trim of the reference line at a forward waterline based on the reference line set through the setting of the reference line A trim amount calculation step of calculating a trim variation amount with respect to a longitudinal direction of the reference line according to a trim amount set in the trim amount setting step; A boundary line curve conversion step of converting the boundary curve of the reference line according to the draft variation amount, a rib line conversion step of converting the rib line of the reference line according to the draft variation amount calculated through the draft variation calculation step, And adjusting the water line of the reference line converted through the rib line conversion step .
Description
본 발명은 선박 및 선박 선형 설계 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 선박의 저항을 감소시킬 수 있는 선박 및 선박 선형 설계 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a ship and ship linear design method, and more particularly, to a ship and ship linear design method capable of reducing the resistance of a ship.
운항하는 선박은 수면에 파(波)를 만들기 때문에 조파저항(造波抵抗)을 받는다. 조파저항은 선체가 물로부터 받는 저항의 큰 부분을 차지하여 운항 중 큰 에너지 손실을 야기한다. 따라서 선박의 선체분야 연구는 조파저항을 줄일 수 있는 선형을 개발하는데 역점을 두어 왔다.Operated ships are subjected to wave resistance because they make waves on the surface of the water. The wave resistance takes up a large part of the resistance that the hull receives from the water, causing a large energy loss during operation. Therefore, ship hull research has been focused on the development of a linear model that can reduce the wave resistance.
구상선수(球狀船首, bulbous bow)는 조파저항을 저감시키는 선형 중 대표적인 것으로 최근 대부분 선박에서 채용하고 있다. 수면 아래의 선수로부터 전방을 향하여 구형으로 돌출하는 형태여서 이를 벌브(bulb)라고도 한다. 구상선수는 선박의 운항 중 선수가 일으키는 파를 상쇄시킬 수 있는 파를 일으켜 선수 쪽에서 생기는 파고를 저감시키는 방식으로 조파저항을 저감시킨다.The bulbous bow is a typical linear type that reduces the resistance to wave, and it is adopted by most ships in recent years. It is a bulb that protrudes forward from the athlete below the water surface. The ball athlete reduces the wave resistance by reducing the wave generated at the athlete by causing a wave that can cancel the wave caused by the athlete during the operation of the ship.
통상적으로 구상선수는 선박이 만재상태를 유지하고 설계속도로 운항하는 조건에서 최적의 효과를 낼 수 있도록 만든다. 여기서 설계속도란 선박의 건조계약 조건에 따라 조선소가 만족시켜야 하는 속도로, 엔진 최대출력의 85 ~ 90%에서 낼 수 있는 속도를 의미한다.Conventional athletes make it possible for the ship to maintain its full load and achieve the optimum effect under the conditions of operating at the design speed. Here, the design speed means the speed at which the shipbuilder must satisfy the ship's construction contract conditions, which can be achieved at 85 to 90% of the maximum output of the engine.
하지만 대부분 선박은 실제 운항할 때 만재흘수를 유지하지 않거나 설계속도를 유지하지 않는 경우가 많다. 즉 화물을 일부만 적재하거나 소량 적재한 상태로 운항하는 경우, 운송일정이나 연료소모 등을 고려해 저속으로 운항하는 경우가 많다. 이하, 이런 상태를 실운항 상태로 통칭한다.However, most ships do not maintain full load drafts or maintain design speeds during actual operations. In other words, when the cargo is partially loaded or loaded in a small amount, it is often operated at a low speed considering the transportation schedule or fuel consumption. Hereinafter, such a state is collectively referred to as a real operating state.
이처럼 선박의 운항조건이 선체 및 구상선수의 설계조건과 다를 경우, 선체 및 구상선수는 조파저항을 줄이기보다 오히려 저항의 증가를 초래할 수 있다.If the ship 's operating conditions are different from the design conditions of the hull and the athlete, the hull and the athlete may increase the resistance rather than reduce the wave resistance.
따라서, 실운항 상태에서 선체 및 구상선수에 의한 조파저항을 감소시키기 위해 선수에 트림(Trim)을 발생시켜 선수 및 구상선수를 상대적으로 깊이 잠기게 하는 기술이 활용되고 있다.Therefore, in order to reduce the wave resistance caused by the hull and the spherical athlete in a live flight state, a technique is employed in which a player trims the athlete and the athlete relatively deeply by generating a trim.
하지만 선수에 트림을 발생시킬 경우, 선미가 수면을 향해 들어올려지기 때문에 추진기로 유입되는 유체의 유동이 변화되어 추진효율이 감소되는 문제가 있다.However, when a trim is generated in a bow, the stern is lifted toward the water surface, so that the flow of the fluid flowing into the propeller is changed, thereby reducing the propulsion efficiency.
본 발명의 실시 예들은 선박의 선수에 트림을 발생시키기 않고 선박의 선수에 트림이 발생되었을 경우의 수선과 동일 또는 유사한 수선이 발생되도록 선박의 선형을 설계하는 방법 및 선박을 제공하고자 한다.Embodiments of the present invention are intended to provide a method and a ship for designing a ship's linear shape so as to generate the same or similar waterline as a waterline when a bow of a ship occurs without generating a trim on the bow of the ship.
본 발명의 일 측면에 따르면, 선박 선형의 기준선(Mother ship)을 설정하는 기준선 설정 단계; 상기 기준선 설정 단계를 통해 설정된 기준선을 바탕으로 선수수선에서의 상기 기준선의 트림(Trim) 양을 설정하는 트림양 설정 단계; 상기 트림양 설정 단계에서 설정된 트림양에 따라 상기 기준선의 길이 방향에 대한 흘수 변화량을 계산하는 흘수 변화량 계산 단계; 상기 흘수 변화량 계산 단계를 통해 계산된 흘수 변화량에 따라 상기 기준선의 경계곡선을 변환하는 경계곡선 변환 단계; 상기 흘수 변화량 계산 단계를 통해 계산된 흘수 변화량에 따라 상기 기준선의 늑골선을 변환하는 늑골선 변환 단계; 및 상기 경계곡선 변환 단계와 상기 늑골선 변환 단계를 통해 변환된 상기 기준선의 수선(Water line)을 조절하는 수선 조절 단계;를 포함하는 선박 선형 설계 방법이 제공될 수 있다.According to an aspect of the present invention, there is provided a method of setting a ship, A trim amount setting step of setting a trim amount of the reference line in a forward perpendicular line based on the reference line set through the reference line setting step; A draft change amount calculation step of calculating a draft change amount with respect to the longitudinal direction of the reference line according to the trim amount set in the trim amount setting step; A boundary curve converting step of converting a boundary curve of the reference line according to a variation in draft calculated through the calculation of the draft variation amount; A rib line conversion step of converting the rib line of the reference line in accordance with the variation of the draft calculated through the calculation of the draft variation amount; And a waterline adjusting step of adjusting a water line of the reference line converted through the boundary curve converting step and the rib line converting step.
또한, 상기 선박의 흘수 변화량은 아래의 식 1로 표현될 수 있다.Further, the variation of the draft of the ship can be expressed by the following equation (1).
식 1Equation 1
dT : x위치에서의 기준선의 흘수 변화량dT: Variation of baseline draft at x position
Lpp : 선수수선과 선미수선 간의 길이Lpp: Length between aft and aft waterline
ΔT : 트림양ΔT: trim amount
x : 기준선의 길이 방향에 대한 위치값x: Position value relative to the longitudinal direction of the baseline
또한, 상기 경계곡선은 선수중심선(Stem profile)과 선측접선(Side tangent line)을 포함할 수 있다.In addition, the boundary curve may include a stem profile and a side tangent line.
또한, 상기 늑골선 변환 단계는 아래의 식 2로 표현되는 횡단면 깊이 방향 변화량을 이용하여 상기 기준선의 늑골선을 변환할 수 있다.Also, the rib line conversion step may convert the rib line of the reference line using the variation amount in the transverse direction depth direction expressed by the following equation (2).
식 2Equation 2
dz : 횡단면 깊이 방향 변화량dz: transverse depth direction variation
z : 선저와 흘수선 사이의 거리 (선저:z=0, 흘수선:z=T)z: distance between the bottom and the waterline (bottom: z = 0, waterline: z = T)
T : 흘수 (0<T)T: draft (0 <T)
α : 변환비율지수α: conversion ratio index
또한, 상기 선박 선형 설계 방법은 상기 수선 조절 단계를 통해 수선이 조절된 기준선의 저항을 평가하는 저항 평가 단계를 더 포함하고, 상기 저항 평가 단계는 상기 저항 평가 단계에서 평가된 상기 기준선의 저항이 기준값에 못 미칠 경우 상기 트림양 설정 단계, 상기 흘수 변화량 계산 단계, 상기 경계곡선 변환 단계, 상기 늑골선 변환 단계 및 수선 조절 단계를 반복 수행하여 상기 기준선의 저항을 재평가할 수 있다.Further, the ship linear designing method may further include a resistance evaluation step of evaluating a resistance of the reference line whose waterline has been adjusted through the waterline adjustment step, and the resistance evaluation step may include a resistance evaluation step, The resistance of the reference line can be re-evaluated by repeating the trim amount setting step, the draft variation calculating step, the boundary curve converting step, the rib line converting step, and the water supply adjusting step.
본 발명의 다른 측면의 의하면 선수부와 선미부를 구비하고, 선수중심선(Stem profile), 선측접선(Side tangent line), 늑골선(Frame line) 및 종단면선(Buttock line)을 포함하는 선도(Line)가 형성된 선박에 있어서, 상기 선수중심선, 선측접선 및 늑골선은 상기 선박의 적재량이 최대가 아닌 상태에서 상기 선박의 저항을 저감시키기 위해 선수트림을 발생시켰을 때의 수선(Water line)과 대응되는 수선이 상기 선수부에 형성되도록 설계될 수 있다.According to another aspect of the present invention there is provided a method of making a line comprising a bow and a stern and including a stem profile, a side tangent line, a frame line and a buttock line, In the formed vessel, the bow center line, side tangent line and the rib line correspond to the water line corresponding to the bow when the ship trim is generated in order to reduce the resistance of the ship in a state where the load of the ship is not maximum, And can be designed to be formed on the bow.
또한, 상기 선수부에는 구성선수(球狀船首)가 형성되고, 상기 구상선수는 선박의 적재량이 최대가 아닌 상태에서 상기 선박의 저항을 저감시키기 위해 선수트림을 발생시켰을 때의 수선(Water line)과 대응되는 수선이 상기 구상선수에 형성되도록 설계될 수 있다.In addition, the bow portion is formed with a spherical bow, and the bowl bow has a water line and a water line when a bow trim is generated in order to reduce the resistance of the ship in a state where the loading amount of the bow is not maximum. A corresponding waterline can be designed to be formed in the spherical athlete.
본 발명의 일 실시 예에 따른 선박 및 선박 선형 설계 방법은 선박 선수에 트림을 발생시키지 않고 트림이 발생되었을 경우의 수선과 동일하거나 유사한 수선이 발생되도록 선박의 선형을 설계하며 선미 선형에는 트림을 발생시키지 않기 때문에 저항을 감소시키는 동시에 선박의 추진효율의 감소를 방지하는 경제적인 효과가 있다.According to one embodiment of the present invention, the linear shape of the ship is designed so that the same or similar waterline as the waterline when the trim is generated without generating a trim on the ship's bow, There is an economical effect of reducing the resistance and preventing the reduction of the propulsion efficiency of the ship.
도 1은 종래의 선수트림이 발생된 선박의 수선을 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 의한 선박의 경계곡선을 도시한 부분 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 의한 선박의 종단면선을 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 의한 늑골선 및 구상선수가 설계된 선박의 예시도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 의한 선박 선형 설계 방법을 도시한 흐름도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 의한 선박 선형 설계 방법의 선형계수를 도시한 예시도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시 예에 의한 변환비율지수에 따른 횡단면 깊이 방향 변화량을 도시한 도면이다.
도 8은 본 발명의 다른 실시 예에 의한 선박 선형 설계 방법을 도시한 흐름도이다.1 is a view showing a repair line of a ship in which a conventional bowing is generated.
2 is a partial perspective view showing a boundary curve of a ship according to an embodiment of the present invention.
3 is a view showing a longitudinal section line of a ship according to an embodiment of the present invention.
FIG. 4 is an exemplary view of a ship designed for a rib line and a spherical athlete according to an embodiment of the present invention.
5 is a flowchart illustrating a ship linear designing method according to an embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a view illustrating an example of linear coefficients of a ship linear designing method according to an embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a graph showing a change amount in a transverse depth direction according to a conversion ratio index according to an embodiment of the present invention.
8 is a flowchart illustrating a ship linear designing method according to another embodiment of the present invention.
이하에서는 본 발명의 실시 예를 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 이하의 실시 예들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명의 사상을 충분히 전달하기 위해 제시하는 것이다. 본 발명은 여기서 제시한 실시 예들 만으로 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 도면은 본 발명을 명확히 하기 위해 설명과 관계 없는 부분의 도시를 생략하고, 이해를 돕기 위해 구성요소의 크기를 다소 과장하여 표현할 수 있다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The following embodiments are provided to fully convey the spirit of the present invention to a person having ordinary skill in the art to which the present invention belongs. The present invention is not limited to the embodiments shown herein but may be embodied in other forms. For the sake of clarity, the drawings are not drawn to scale, and the size of the elements may be slightly exaggerated to facilitate understanding.
도 1 내지 도 3에서, 본 발명의 일 실시 예에 의한 선박은 선수부(110)와 선미부(120)를 구비하고, 선수중심선(130, Stem profile), 선측접선(140, Side tangent line), 늑골선(150, Frame line) 및 종단면선(160, Buttock line)을 포함하는 선도(Lines)가 형성된다. 선수중심선(130) 및 선측접선(140)은 선박의 경계곡선을 이룬다.1 to 3, a ship according to an embodiment of the present invention includes a
선수중심선(130), 선측접선(140) 및 늑골선(150)은 실운항 상태에서 선박의 저항을 저감시키기 위해 선수트림을 발생시켰을 때의 수선(w, Water line)과 대응되는 수선이 선수부에 형성되도록 설계된다.The
종단면선(160, Buttock line)은 실운항상태에서 선박의 저항을 저감시키기 위해 선수트림을 발생시켰을 때의 수선(w, Water line)과 대응되는 수선이 형성되도록 설계된다.The 160 (Buttock line) is designed to form a waterline corresponding to the water line (w, Water line) when a bow trim is generated to reduce the resistance of the ship in a live service condition.
또한, 선수부(110)에는 선박의 저항을 저감시키기 위한 구성선수(170, 球狀船首)가 형성될 수 있다.In addition, the
구상선수(170)는 실운항 상태에서 선박의 저항을 저감시키기 위해 선수트림을 발생시켰을 때의 수선(w)과 대응되는 수선이 구상선수(170)에 형성되도록 설계된다.The
즉, 도 1에 도시된 바와 같이, 일반적인 선박의 선수트림(ΔT : 트림양)이 발생되었을 때의 수선(w)과 대응되는 수선이 선수부(110)에 형성되도록 선수중심선(130), 선측접선(140), 늑골선(150) 및 구상선수(170)를 설계한다.That is, as shown in FIG. 1, the
또한, 일반적인 선박의 선수트림(ΔT : 트림양)이 발생되었을 때의 수선(w)과 대응되는 수선이 선체에 형성되도록 종단면선(160)을 설계할 수 있다.In addition, the
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 의한 늑골선(150) 및 구상선수(170)가 설계된 선박의 예시도이며, 선수수선(FP, Forward Perpendicular)에서 2m의 트림양(ΔT )에 대한 늑골선(150) 및 구상선수(170) 설계를 수행한 결과이다. 4 is an illustration of a ship in which a
이하에서는 본 발명의 일 실시 예에 의한 선박 선형 설계 방법에 대하여 설명한다.Hereinafter, a ship linear designing method according to an embodiment of the present invention will be described.
본 발명의 일 실시 예에 의한 선박 선형 설계 방법은 선박 선형 설계 방법 중 기준선(Mother ship)의 경계곡선(130, 140)과 늑골선(150)을 변환하여 선박의 선형을 설계하는 방법에 대하여 설명한다.A method of designing a ship according to an embodiment of the present invention is a method of designing a ship's linear shape by converting the
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 의한 선박 선형 설계 방법을 도시한 흐름도이며, 도 6은 본 발명의 일 실시 예에 의한 선박 선형 설계 방법의 선형계수를 도시한 예시도이다.FIG. 5 is a flowchart illustrating a ship linear designing method according to an embodiment of the present invention, and FIG. 6 is an exemplary diagram illustrating linear coefficients of a ship linear designing method according to an embodiment of the present invention.
도 5에서, 본 발명의 일 실시 예에 의한 선박 선형 설계 방법은 기준선 설정 단계(S110), 트림양 설정 단계(S120), 흘수 변화량 계산 단계(S130), 경계곡선 변환 단계(S140), 늑골선 변환 단계(S150) 및 수선 조절 단계(S160)를 포함하여 이루어진다.5, a ship linear designing method according to an embodiment of the present invention includes a reference line setting step S110, a trim amount setting step S120, a draft variation calculating step S130, a boundary curve converting step S140, A conversion step S150 and a water control step S160.
기준선 설정 단계(S110)는 선박 선형의 기준선(Mother ship)을 설정한다.The reference line setting step (S110) sets the mother ship of the ship linear shape.
기준선 설정 단계(S110)는 만재 흘수에서 성능이 우수한 기준선을 설정할 수 있다.The baseline setting step (S110) can set a baseline having excellent performance at the load draft.
기준선에는 각 곡선들을 구성하는 점들의 집합인 오프셋(Offset)이 마련되어 있다.The reference line is provided with an offset which is a set of points constituting each curve.
트림양 설정 단계(S120)는 기준선 설정 단계(S110)를 통해 설정된 기준선을 바탕으로 선수수선(FP)에서의 기준선의 트림(Trim) 양을 설정한다.The trimming amount setting step S120 sets a trimming amount of the reference line at the forehead line FP based on the reference line set through the reference line setting step S110.
기준선의 트림양은 실운항 상태에서 구상선수(170)에 의한 조파저항을 감소시킬 수 있는 선수트림에 대한 양으로 설정될 수 있다.The trim amount of the baseline can be set to the amount for the bow trim which can reduce the wave resistance by the
기준선의 트림양은 실운항 상태에서의 구상선수(170)의 잠김 양과 만재흘수에서의 구상선수(170) 잠김 양이 동일 또는 유사하게 이루어지도록 설정될 수 있다.The trim amount of the baseline can be set so that the amount of the locking of the
트림양은 0.5m~2m 사이의 범위로 이루어질 수 있다.The amount of trim can range from 0.5 m to 2 m.
흘수 변화량 계산 단계(S130)는 트림양 설정 단계(S120)에서 설정된 트림양에 따라 기준선의 길이 방향에 대한 흘수 변화량을 계산한다.The draft variation calculation step S130 calculates the draft variation with respect to the longitudinal direction of the baseline according to the trim amount set in the trim amount setting step S120.
흘수 변화량은 아래의 식 1로 표현될 수 있으며, 트림양 설정 단계(S120)에 따라 설정된 트림양에 대해 기준선의 길이 방향에 대한 위치값에서의 흘수 변화량이 계산될 수 있다.The draft variation amount can be expressed by the following equation 1, and the draft variation amount at the position value with respect to the longitudinal direction of the baseline can be calculated for the amount of trim set according to the trim amount setting step S120.
식 1Equation 1
dT : x위치에서의 기준선의 흘수 변화량dT: Variation of baseline draft at x position
Lpp : 선수수선과 선미수선 간의 길이Lpp: Length between aft and aft waterline
ΔT : 트림양ΔT: trim amount
x : 기준선의 길이 방향에 대한 위치값x: Position value relative to the longitudinal direction of the baseline
경계곡선 변환 단계(S140)은 흘수 변화량 계산 단계(S130)를 통해 계산된 x위치에서의 기준선의 흘수 변화량에 따라 기준선의 경계곡선(130, 140)을 변환한다.The boundary curve transforming step S140 transforms the boundary curves 130 and 140 of the baseline according to the draft variation of the baseline at the x position calculated through the draft variation calculating step S130.
늑골선 변환 단계(S150)는 흘수 변화량 계산 단계(S130)를 통해 계산된 흘수 변화량에 따른 횡단면 깊이 방향 변화량을 이용하여 기준선의 늑골선(150)을 변환한다.The rib line conversion step S150 converts the
횡단면 깊이 방향 변화량은 아래의 식 2로 표현될 수 있다.The amount of change in the cross-sectional depth direction can be expressed by Equation 2 below.
식 2Equation 2
dz : 횡단면 깊이 방향 변화량dz: transverse depth direction variation
z : 선저와 흘수선 사이의 거리(선저:z=0, 흘수선:z=T)z: distance between the bottom and the waterline (bottom: z = 0, waterline: z = T)
T : 흘수(0<T)T: draft (0 <T)
α : 변환비율지수α: conversion ratio index
횡단면 깊이 방향 변화량을 계산하기 위한 변환비율지수(α)는 0보다 크게 설정될 수 있다.The conversion ratio index alpha for calculating the transverse depth direction variation amount can be set to be larger than zero.
횡단면 깊이 방향 변화량을 계산하기 위한 변환비율지수(α)는 0보다 크고 4보다 작게 설정될 수 있다.The conversion ratio index (alpha) for calculating the transverse depth direction variation can be set to be greater than zero and less than four.
도 7에서와 같이 횡단면 깊이 변화량은 변환비율지수(α)가 증가할수록 선저에서의 횡단면 깊이 방향 변화량은 작고, 흘수선에서의 횡단면 깊이 방향 변화량은 크게 나타날 수 있다.As shown in FIG. 7, as the conversion ratio index () increases, the amount of variation in the transverse depth direction at the bottom is small, and the variation in the depth direction at the cross section is large at the waterline.
수선 조절 단계(S160)는 경계곡선 변환 단계(S140)와 늑골선 변환 단계(S150)를 통해 변환된 기준선의 수선(Water line)을 조절한다.The waterline adjustment step S160 adjusts the water line of the converted reference line through the boundary curve conversion step S140 and the rib line conversion step S150.
수선 조절은 경계곡선 변환 단계(S140)를 거쳐 변환된 경계곡선과 늑골선 변환 단계(S150)를 거쳐 변환된 늑골선 및 종단면선을 이용하여 새로운 수선을 생성하는 작업을 의미한다.The waterline control means a process of generating a new waterline using the boundary curve converted through the boundary curve conversion step (S140) and the rib line and the longitudinal line converted through the rib line conversion step (S150).
기준선은 수선 조절 단계(S160)를 거쳐 선형변환이 완료된다.The baseline is subjected to a linear transformation step (S160).
이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 다른 실시 예에 의한 선박 선형 설계 방법에 대하여 설명한다.Hereinafter, a ship linear designing method according to another embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
도 8에서, 본 발명의 다른 실시 예에 의한 선박 선형 설계 방법은 기준선 설정 단계(S210), 트림양 설정 단계(S220), 흘수 변화량 계산 단계(S230), 경계곡선 변환 단계(S240), 늑골선 변환 단계(S250), 수선 조절 단계(S260) 및 저항 평가 단계(S270)를 포함한다.8, a ship linear designing method according to another embodiment of the present invention includes a reference line setting step S210, a trim amount setting step S220, a draft variation calculation step S230, a boundary curve conversion step S240, A conversion step S250, a water control step S260, and a resistance evaluation step S270.
기준선 설정 단계(S210), 트림양 설정 단계(S220), 흘수 변화량 계산 단계(S230), 경계곡선 변환 단계(S240), 늑골선 변환 단계(S250) 및 수선 조절 단계(S260)는 본 발명의 일 실시 예에 의한 기준선 설정 단계(S110), 트림양 설정 단계(S120), 흘수 변화량 계산 단계(S130), 경계곡선 변환 단계(S140), 늑골선 변환 단계(S150) 및 수선 조절 단계(S160)와 동일한 단계이기 때문에 이에 대한 구체적인 설명은 생략한다.The reference line setting step S210, the trim amount setting step S220, the draft variation calculation step S230, the boundary curve conversion step S240, the rib line conversion step S250 and the waterline adjustment step S260, (Step S110), a trim amount setting step S120, a draft variation calculating step S130, a boundary curve converting step S140, a rib line conversion step S150 and a water control step S160, A detailed description thereof will be omitted.
저항 평가 단계(S270)는 수선 조절 단계(S260)를 통해 수선이 조절된 기준선의 저항을 평가한다.The resistance evaluation step (S270) evaluates the resistance of the reference line whose waterline has been adjusted through the waterline adjustment step (S260).
저항 평가 단계(S270)는 전산유체역학(CFD, COMPUTATIONAL FLUID DYNAMICS) 또는 모형시험(Model ship tank test)을 이용하여 선형변환이 완료된 기준선의 저항을 평가할 수 있다.The resistance evaluation step (S270) can evaluate the resistance of a reference line that has undergone a linear transformation by using CFD (Computational Fluid Dynamics) or a model ship tank test.
이때, 선형변환이 완료된 기준선의 평가된 저항이 기준값에 못 미칠 경우 트림양 설정 단계(S220), 흘수 변화량 계산 단계(S230), 경계곡선 변환 단계(S240), 늑골선 변환 단계(S250) 및 수선 조절 단계(S260)를 반복 수행하여 저항을 만족시킬 수 있다.When the estimated resistance of the reference line on which the linear transformation is completed is less than the reference value, the trim amount setting step S220, the draft variation calculation step S230, the boundary curve transformation step S240, the rib line conversion step S250, The adjusting step (S260) may be repeated to satisfy the resistance.
또한, 선형변환이 완료된 기준선의 평가된 저항이 기준값에 못 미칠 경우 선수수선(FP)에서의 기준선의 트림(Trim) 양과 변환비율지수(α) 만을 변화시킨 상태에서 트림양 설정 단계(S220), 흘수 변화량 계산 단계(S230), 경계곡선 변환 단계(S240), 늑골선 변환 단계(S250) 및 수선 조절 단계(S260)를 반복 수행하여 저항을 만족시킬 수 있다.When the estimated resistance of the reference line on which the linear transformation is completed is less than the reference value, the amount of trimming of the reference line at the forehead line FP and the conversion ratio exponent alpha are changed, The resistance can be satisfied by repeating the draft change amount calculation step S230, the boundary curve conversion step S240, the rib line conversion step S250 and the waterline adjustment step S260.
기준값은 선박 설계에 따라 설정될 수 있다.The reference value can be set according to the ship design.
110 : 선수부 120 : 선미부
130 : 선수중심선 140 : 선측접선
150 : 늑골선 160 : 종단면선
170 : 구성선수110: bow 120: stern
130: player's center line 140: side tangent
150: rib line 160: longitudinal line
170: Composition players
Claims (7)
상기 기준선 설정 단계를 통해 설정된 기준선을 바탕으로 선수수선에서의 상기 기준선의 트림(Trim) 양을 설정하는 트림양 설정 단계;
상기 트림양 설정 단계에서 설정된 트림양에 따라 상기 기준선의 길이 방향에 대한 흘수 변화량을 계산하는 흘수 변화량 계산 단계;
상기 흘수 변화량 계산 단계를 통해 계산된 흘수 변화량에 따라 상기 기준선의 경계곡선을 변환하는 경계곡선 변환 단계;
상기 흘수 변화량 계산 단계를 통해 계산된 흘수 변화량에 따라 상기 기준선의 늑골선을 변환하는 늑골선 변환 단계; 및
상기 경계곡선 변환 단계와 상기 늑골선 변환 단계를 통해 변환된 상기 기준선의 수선(Water line)을 조절하는 수선 조절 단계;를 포함하는 선박 선형 설계 방법.A baseline setting step of setting a mother ship of the ship linear shape;
A trim amount setting step of setting a trim amount of the reference line in a forward perpendicular line based on the reference line set through the reference line setting step;
A draft change amount calculation step of calculating a draft change amount with respect to the longitudinal direction of the reference line according to the trim amount set in the trim amount setting step;
A boundary curve converting step of converting a boundary curve of the reference line according to a variation in draft calculated through the calculation of the draft variation amount;
A rib line conversion step of converting the rib line of the reference line in accordance with the variation of the draft calculated through the calculation of the draft variation amount; And
And a waterline adjusting step of adjusting a water line of the reference line converted through the boundary curve converting step and the rib line converting step.
상기 선박의 흘수 변화량은 아래의 식 1로 표현되는 선박 선형 설계 방법.
식 1
dT : x위치에서의 기준선의 흘수 변화량
Lpp : 선수수선과 선미수선 간의 길이
ΔT : 트림양
x : 기준선의 길이 방향에 대한 위치값The method according to claim 1,
Wherein a variation of the draft of the ship is expressed by the following equation (1).
Equation 1
dT: Variation of baseline draft at x position
Lpp: Length between aft and aft waterline
ΔT: trim amount
x: Position value relative to the longitudinal direction of the baseline
상기 경계곡선은 선수중심선(Stem profile)과 선측접선(Side tangent line)을 포함하는 선박 선형 설계 방법.The method according to claim 1,
Wherein the boundary curve comprises a stem profile and a side tangent line.
상기 늑골선 변환 단계는 아래의 식 2로 표현되는 횡단면 깊이 방향 변화량을 이용하여 상기 기준선의 늑골선을 변환하는 선박 선형 설계 방법.
식 2
dz : 횡단면 깊이 방향 변화량
z : 선저와 흘수선 사이의 거리(선저:z=0, 흘수선:z=T)
T : 흘수(0<T)
α : 변환비율지수The method of claim 1, wherein
Wherein the rib line conversion step converts the rib line of the reference line using the variation amount in the cross-sectional depth direction expressed by the following equation (2).
Equation 2
dz: transverse depth direction variation
z: distance between the bottom and the waterline (bottom: z = 0, waterline: z = T)
T: draft (0 <T)
α: conversion ratio index
상기 수선 조절 단계를 통해 수선이 조절된 기준선의 저항을 평가하는 저항 평가 단계를 더 포함하고,
상기 저항 평가 단계는 상기 저항 평가 단계에서 평가된 상기 기준선의 저항이 기준값에 못 미칠 경우 상기 트림양 설정 단계, 상기 흘수 변화량 계산 단계, 상기 경계곡선 변환 단계, 상기 늑골선 변환 단계 및 수선 조절 단계를 반복 수행하여 상기 기준선의 저항을 재평가하는 선박 선형 설계 방법.The method according to claim 1,
Further comprising a resistance evaluation step of evaluating a resistance of a reference line whose waterline has been adjusted through the waterline adjustment step,
The resistance evaluation step may include a step of adjusting the amount of trim, the calculation of the amount of variation in the draft, the boundary curve conversion step, the rib line conversion step, and the water adjustment step when the resistance of the reference line estimated in the resistance evaluation step is less than the reference value And then re-evaluating the resistance of the baseline.
상기 선수중심선, 선측접선 및 늑골선은 상기 선박의 적재량이 최대가 아닌 상태에서 상기 선박의 저항을 저감시키기 위해 선수트림을 발생시켰을 때의 수선(Water line)과 대응되는 수선이 상기 선수부에 형성되도록 설계된 선박.In a vessel provided with a bow and a stern and including a line including a stem profile, a side tangent line, a frame line and a buttock line,
The bow center line, side tangent line and frame line are designed so that a water line corresponding to a water line when a bowing occurs in order to reduce the resistance of the ship in a state in which the load of the ship is not maximum, Designed vessel.
상기 선수부에는 구성선수(球狀船首)가 형성되고, 상기 구상선수는 선박의 적재량이 최대가 아닌 상태에서 상기 선박의 저항을 저감시키기 위해 선수트림을 발생시켰을 때의 수선(Water line)과 대응되는 수선이 상기 구상선수에 형성되도록 설계된 선박.The method according to claim 6,
The bow portion is formed with a spherical bow, and the bowl bow is formed so as to correspond to a water line when a bow is generated to reduce the resistance of the vessel in a state where the load of the vessel is not maximum, A ship designed to have a waterline formed on the ball.
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| KR20220139527A (en) | 2021-04-08 | 2022-10-17 | 전남대학교산학협력단 | Hull-form optimization design apparatus and method for ship |
| CN115230905A (en) * | 2022-08-10 | 2022-10-25 | 沪东中华造船(集团)有限公司 | Manufacturing method of rib frame segment |
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