KR101647589B1 - Modeling system for vibration analysis of hull, modeling method and computer readable medium - Google Patents

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KR101647589B1 KR1020150031662A KR20150031662A KR101647589B1 KR 101647589 B1 KR101647589 B1 KR 101647589B1 KR 1020150031662 A KR1020150031662 A KR 1020150031662A KR 20150031662 A KR20150031662 A KR 20150031662A KR 101647589 B1 KR101647589 B1 KR 101647589B1
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송창용
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목포대학교산학협력단
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Abstract

The present invention provides a modeling system, a modeling method, and a computer reading/writing medium for analyzing vibration of a hull. The modeling system for analyzing vibration of a hull, comprises: a reference data measuring part which includes a draft calculation part for calculating first draft of a ship ran on trial, and a first vibration frequency measuring part for measuring a vibration frequency of the ship ran on trial by driving the ship ran on trial; a measurement data measuring part which includes a weight distribution setting part which makes a modeling ship have the same weight distribution as the ship ran on trial, a draft setting part which sets first draft of the modeling ship to have the same value as the first draft of the ship ran on trial, and a second vibration frequency measuring part for measuring a vibration frequency of the modeling ship; and a controller which is connected to the reference data measuring part and the measurement data measuring part, and compares the vibration frequency of the ship ran on trial with the vibration frequency of the modeling ship.

Description

선체의 진동해석을 위한 모델링 시스템, 모델링 방법 및 컴퓨터 판독 기록 매체{Modeling system for vibration analysis of hull, modeling method and computer readable medium}TECHNICAL FIELD The present invention relates to a modeling system, a modeling method, and a computer readable recording medium for vibration analysis of a hull,

본 발명은 모델링 시스템, 모델링 방법과 컴퓨터로 판독 가능한 기록매체에 관한 것으로, 더욱 상세히는 선체의 진동 해석을 위한 모델링 시스템 및 모델링 방법과 이를 컴퓨터로 실행시키기 위한 프로그램이 기록되어 있는 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체에 관한 것이다. The present invention relates to a modeling system, a modeling method, and a computer-readable recording medium, and more particularly, to a modeling system and a modeling method for vibration analysis of a hull, and a computer readable recording medium .

통상적으로 선박의 경우 추진기에 의한 변동압력이 선체로 전달되어 선체구조 및 거주구 영역에 과대진동소음 발생한다. 추진기 진동소음을 줄이기 위하여 선형 변경이나 추진기 변경을 통하여 변동압력을 줄이는 방법을 추구하나, 스피드는 물론 추진효율 등에 문제가 있기에 한계를 드러낸다.Generally, in the case of ships, the fluctuating pressure caused by the propeller is transmitted to the hull, and excessive vibration noise is generated in the hull structure and residence area. In order to reduce the vibration noise of the propeller, it seeks a way to reduce the fluctuating pressure through the linear change or the change of the propeller, but it is limited because of the speed and the propulsion efficiency.

따라서, 선박의 고유 진동을 해석에 관한 모델링에 관한 연구가 활발히 진행되고 있다. 특히, 대형 상선의 고유 진동 해석의 경우에는 선적물, 연료유, 평형수 등의 중량물의 적용이 해석 결과에 큰 영향을 미치고 있는바, 이를 고려하여 고유진동을 해석하는 것이 중요하다.Therefore, studies on the modeling of the natural vibration of a ship have been actively studied. Especially, in the case of natural vibration analysis of large commercial ships, application of heavy materials such as shipment, fuel oil, and ballast water has a great influence on the analysis result, and it is important to analyze natural vibration in consideration of this.

일반적으로 중량물 모델링은 유한요소해석 프로그램에서 적용하는 집중질량요소(concentrated mass element)를 단순히 중량물이 적용되는 선체의 부분에 한정하여 해석하는 방법이 주로 사용되고 있다. In general, the method of heavy material modeling is mainly used to limit the concentrated mass element applied in the finite element analysis program to the part of the hull to which the weight is applied.

본 발명의 실시예들은 민감도가 향상된 선체의 진동해석을 위한 모델링 시스템, 모델링 방법 및 컴퓨터 판독 기록 매체를 제공하는 것을 목적으로 한다.Embodiments of the present invention provide a modeling system, a modeling method, and a computer readable recording medium for vibration analysis of a hull having improved sensitivity.

본 발명의 일 측면에 따르면, 시운전 선박의 제1 흘수를 산출하는 흘수 산출부와, 상기 시운전 선박을 구동하여 상기 시운전 선박의 진동 주파수를 측정하는 제1 진동 주파수 측정부를 구비하는 레퍼런스 데이터 측정부와, 모델링 선박이 상기 시운전 선박과 같은 중량분포를 가지게 하는 중량분포 설정부와, 상기 모델링 선박의 제1 흘수의 값이 상기 시운전 선박의 제1 흘수의 값과 같도록 설정하는 흘수 설정부와, 상기 모델링 선박의 진동 주파수를 측정하는 제2 진동 주파수 측정부를 구비하는 계측 데이터 측정부 및 상기 레퍼런스 데이터 측정부 및 상기 계측 데이터 측정부와 연결되고, 상기 시운전 선박의 진동 주파수와 상기 모델링 선박의 진동 주파수를 비교하는 컨트롤러를 포함하는 선체의 진동해석을 위한 모델링 시스템을 제공한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a reference data measurement apparatus comprising a reference data measurement unit including a draft calculation unit for calculating a first draft of a test operation ship, and a first vibration frequency measurement unit for driving the test operation ship to measure a vibration frequency of the trial operation ship A weight distribution setting section for setting the weight of the modeling vessel to have the same weight distribution as that of the test operation ship, a draft setting section for setting the value of the first draft of the modeling ship equal to the value of the first draft of the test operation ship, A measurement data measurement unit having a second vibration frequency measurement unit for measuring a vibration frequency of the modeling vessel, and a second data acquisition unit connected to the reference data measurement unit and the measurement data measurement unit, wherein the vibration frequency of the test- A modeling system for vibration analysis of a hull including a controller for comparison is provided.

또한, 상기 제1 흘수는 평균(Mean) 흘수 또는 트림(Trim) 흘수인 것을 특징으로 할 수 있다.The first draft may be a mean draft or a trim draft.

또한, 상기 계측 데이터 측정부는 집중질량요소(Concentrated mass element connection, CONM2) 모델, 비구조 질량(Non-structural mass, NSM) 모델, 강체요소(Rigdi body element) 모델 및 보간요소(Interpolation constraint element) 모델 중 적어도 하나의 모델을 사용할 수 있다.In addition, the measurement data measuring unit may include a Concentrated mass element connection (CONM2) model, a Non-structural mass (NSM) model, a Rigdi body element model, and an Interpolation constraint element model May be used.

본 발명의 다른 측면에 따르면, 시운전 선박의 제1 흘수를 측정하고, 상기 시운전 선박을 구동하여 진동 주파수에 관한 레퍼런스 데이터를 측정하는 단계와, 상기 시운전 선박과 같은 중량분포를 가지도록 모델링 선박의 중량분포를 설정하는 단계와, 상기 모델링 선박이 상기 제1 흘수를 가지도록 설정하는 단계와, 중량물 모델링과 연결요소 모델링을 사용하여 상기 모델링 선박의 진동 주파수에 관한 계측 데이터를 측정하는 단계와, 상기 레퍼런스 데이터와 상기 계측 데이터를 비교하여 오차 범위가 기 설정된 범위 내에 해당하는지 판단하는 단계 및 상기 기 설정된 범위 내에 해당하는 상기 중량물 모델링 및 연결요소 모델링 중 적어도 하나 이상의 모델링을 설정하는 단계를 포함하는 선체의 진동해석을 위한 모델링 방법을 제공한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a method for measuring a vibration of a modeling ship, comprising the steps of: measuring a first draft of a trial ship and driving the trial ship to measure reference data relating to the vibration frequency; Measuring the measurement data relating to the vibration frequency of the modeling vessel using the weight modeling and the connection element modeling; Comparing the measured data with the measured data to determine whether the error range falls within a predetermined range and setting at least one of the heavy material modeling and the coupling factor modeling within the predetermined range, And provides a modeling method for analysis.

또한, 상기 제1 흘수는 평균(Mean) 흘수 또는 트림(Trim) 흘수인 것을 특징으로 할 수 있다.The first draft may be a mean draft or a trim draft.

또한, 상기 중량물 모델링은 집중질량요소(Concentrated mass element connection, CONM2) 모델이나 비구조 질량(Non-structural mass, NSM) 모델을 사용하고, 상기 연결요소 모델링은 강체요소(Rigdi body element) 모델이나 보간요소(Interpolation constraint element) 모델을 사용할 수 있다.In addition, the heavy material modeling uses a CONCENTRATED MASS ELEMENT CONNECTION (CONM2) model or a Non-structural mass (NSM) model, and the connection element modeling uses a rigid body element model or interpolation Interpolation constraint element model can be used.

또한, 본 발명에 따른 선체의 진동해석을 위한 모델링 방법을 컴퓨터로 실행시키기 위한 프로그램이 기록되어 있는 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체를 제공한다.A computer readable recording medium on which a program for executing a modeling method for vibration analysis of a hull according to the present invention is recorded is provided.

본 발명의 일 실시예들은 시운전 선박과 모델링 선박의 진동 주파수를 비교하여 민감도가 높은 모델링 인자와 수준을 조합할 수 있으며, 시운전 선박과 같도록 모델링 선박의 중량분포를 설정하는바 모델링 선택의 신뢰도를 향상 할 수 있다.One embodiment of the present invention is to compare the vibration frequency of the test ship and the modeling vessel to combine the modeling factors and the sensitivity with high sensitivity and to set the weight distribution of the modeling vessel to be the same as that of the test ship. Can be improved.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 선체의 진동해석을 위한 모델링 시스템을 도시한 블록도이다.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 선체의 진동해석을 위한 모델링 방법을 도시한 흐름도이다.
1 is a block diagram illustrating a modeling system for vibration analysis of a hull according to an embodiment of the present invention.
2 is a flowchart illustrating a modeling method for vibration analysis of a hull according to another embodiment of the present invention.

실시예들은 다양한 변환을 가할 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 실시예들의 효과 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 내용들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 실시예들은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 다양한 형태로 구현될 수 있다. Embodiments are capable of various transformations, and specific embodiments are illustrated in the drawings and described in detail in the detailed description. The effects and features of the embodiments, and how to accomplish them, will be apparent with reference to the following detailed description together with the drawings. However, the embodiments are not limited to the embodiments described below, but may be implemented in various forms.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 실시예들을 상세히 설명하기로 하며, 도면을 참조하여 설명할 때 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.Hereinafter, exemplary embodiments will be described in detail with reference to the accompanying drawings, wherein like reference numerals refer to like or corresponding elements throughout the drawings, and a duplicate description thereof will be omitted.

이하의 실시예에서 제1, 제2 등의 용어는 한정적인 의미가 아니라 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하는 목적으로 사용되었다. In the following embodiments, the terms first, second, and the like are used for the purpose of distinguishing one element from another element, not the limitative meaning.

이하의 실시예에서 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.In the following examples, the singular forms "a", "an" and "the" include plural referents unless the context clearly dictates otherwise.

이하의 실시예에서 포함하다 또는 가지다 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 또는 구성요소가 존재함을 의미하는 것이고, 하나 이상의 다른 특징들 또는 구성요소가 부가될 가능성을 미리 배제하는 것은 아니다. In the following embodiments, terms such as inclusive or having mean that a feature or element described in the specification is present, and do not exclude the possibility that one or more other features or elements are added in advance.

도면에서는 설명의 편의를 위하여 구성 요소들이 그 크기가 과장 또는 축소될 수 있다. 예컨대, 도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 이하의 실시예는 반드시 도시된 바에 한정되지 않는다. In the drawings, components may be exaggerated or reduced in size for convenience of explanation. For example, the sizes and thicknesses of the respective components shown in the drawings are arbitrarily shown for convenience of explanation, and the following embodiments are not necessarily drawn to scale.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 선체의 진동해석을 위한 모델링 시스템(1)을 도시한 블록도이다.1 is a block diagram showing a modeling system 1 for vibration analysis of a hull according to an embodiment of the present invention.

선체의 진동해석을 위한 모델링 시스템(1)은 레퍼런스 데이터 측정부(10), 계측 데이터 측정부(20) 및 컨트롤러(30)를 포함할 수 있다. 선체의 진동해석을 위한 모델링 시스템(1)은 살문운반선, 컨테이너운반선 및 초대형 원유운반선 등의 고유진동해석을 위한 민감도가 높은 모델링을 선택할 수 있다.The modeling system 1 for vibration analysis of the hull may include a reference data measurement unit 10, a measurement data measurement unit 20 and a controller 30. [ The modeling system (1) for the vibration analysis of the hull can choose highly sensitive modeling for the natural vibration analysis of the salmon carriers, container carriers and super crude oil carriers.

레퍼런스 데이터 측정부(10)는 시운전 선박에 관한 정보를 가지는 레퍼런스 데이터를 측정할 수 있다. 레퍼런스 데이터 측정부(10)는 시운전 선박이 시운전시에 발생하는 진동 주파수와 관련된 데이터를 산출 할 수 있다. 레퍼런스 데이터 측정부(10)는 흘수 산출부(11)와 제1 진동 주파수 측정부(12)를 구비할 수 있다.The reference data measurement unit 10 can measure the reference data having the information about the trial operation ship. The reference data measuring unit 10 can calculate data related to the vibration frequency occurring at the trial operation of the trial operation ship. The reference data measuring unit 10 may include a draft calculating unit 11 and a first vibration frequency measuring unit 12. [

흘수 산출부(11)는 시운전 선박의 제1 흘수의 값을 산출한다. 제1 흘수는 평균(Mean) 흘수 또는 트림(Trim) 흘수일 수 있다. 선체의 진동해석을 위한 모델링 시스템(1)은 부가수 질량 모델링을 이용하여 선체의 진동을 해석할 수 있다. 부가수 질량 모델링의 경우에는 평균 흘수와 트림 흘수가 민감도가 높은바, 평균 흘수와 트림 흘수를 이용한다.The draft calculation section 11 calculates the value of the first draft of the test operation ship. The first draft may be the Mean draft or the Trim draft. The modeling system (1) for the vibration analysis of the hull can analyze the vibration of the hull using additional water mass modeling. In the case of additional water mass modeling, the average draft and the trim draft are highly sensitive, and the mean draft and the trim draft are used.

제1 진동 주파수 측정부(12)는 시운전 선박이 시운전시에 발생하는 선체의 진동 주파수를 측정할 수 있다. The first vibration frequency measuring unit 12 can measure the vibration frequency of the hull when the trial operation ship is running.

계측 데이터 측정부(20)는 모델링 선박에 관한 정보를 가지는 계측 데이터를 측정할 수 있다. 계측 데이터 측정부(20)는 중량물 모델링과 연결요소 모델링을 이용하여 모델링 선박의 진동 주파수와 관련된 데이터를 산출할 수 있다. 계측 데이터 측정부(20)는 중량분포 설정부(21), 흘수 설정부(22) 및 제2 진동 주파수 측정부(23)를 구비할 수 있다.The measurement data measurement section 20 can measure the measurement data having information about the modeling ship. The measurement data measuring unit 20 can calculate data related to the vibration frequency of the modeling ship by using the heavy material modeling and the connecting element modeling. The measurement data measurement unit 20 may include a weight distribution setting unit 21, a draft setting unit 22, and a second vibration frequency measurement unit 23. [

중량분포 설정부(21)는 모델링 선박의 중량분포를 시운전 선박의 중량분포와 같도록 설정할 수 있다. 계측데이터의 신뢰성을 향상시키고, 계측데이터의 오차를 최소화 하기 위해서, 모델링 선박의 중량분포를 시운전 선박의 중량분포와 같도록 설정될 수 있다.The weight distribution setting section 21 can set the weight distribution of the modeling ship to be equal to the weight distribution of the trial operation ship. The weight distribution of the modeling ship can be set to be equal to the weight distribution of the trial ship in order to improve the reliability of the measurement data and minimize the error of the measurement data.

제1 흘수 설정부(22)는 모델링 선박의 흘수가 시운전 선박의 제1 흘수의 값과 같도록 설정할 수 있다. 시운전 선박은 평균(Mean) 흘수와 트림(Trim) 흘수를 고정인자로 설정하는바, 각각의 흘수가 모델링 선박의 제1 흘수 값과 같도록 설정할 수 있다. 해수와 같은 무한 영역에 가까운 유체 속에서 운동하는 선박과 같은 구조물은 유체 구조가 접촉한 부분에서 유체의 압력에 의한 부가수 질량이 발생한다. 제1 흘수 설정부(22)는 부가수 질량으로 평균 흘수와 트림 흘수를 선택할 수 있다.The first draft setting section 22 can be set so that the draft of the modeling ship is equal to the value of the first draft of the test operation ship. The test run ship is to be set with the mean draft and the trim draft as fixed factors, and each draft can be set equal to the first draft of the modeling vessel. In a structure such as a ship moving in a fluid near an infinite region such as seawater, an additional water mass is generated by the pressure of the fluid at the portion where the fluid structure touches. The first draft setting section 22 can select the average draft and the trim draft with the added water mass.

제2 진동 주파수 측정부(23)는 중량물 모델링과 연결요소 모델링을 이용하여 모델링 선박의 진동 주파수를 측정할 수 있다. 범용 구조 해석 프로그램인 MD.NASTRAN을 통하여 고유 진동 해석을 수행할 수 있다. 중량물 모델링으로는 집중질량요소(Concentrated mass element connection, CONM2) 모델, 비구조 질량(Non-structural mass, NSM) 모델을 사용할 수 있다. 연결요소 모델링으로는 강체요소(Rigdi body element) 모델 및 보간요소(Interpolation constraint element) 모델을 사용할 수 있다.The second vibration frequency measuring unit 23 can measure the vibration frequency of the modeling ship using the heavy material modeling and the coupling element modeling. Natural vibration analysis can be performed through MD.NASTRAN, a general structural analysis program. Concentrated mass element connection (CONM2) models and non-structural mass (NSM) models can be used for heavy-weight modeling. Rigid body element model and Interpolation constraint element model can be used for joint element modeling.

컨트롤러(30)는 레퍼런스 데이터 측정부(10) 및 계측 데이터 측정부(20)와 연결될 수 있다. 컨트롤러(30)는 시운전 선박의 진동 주파수와 모델링 선박의 진동 주파수를 비교할 수 있다. The controller 30 may be connected to the reference data measurement unit 10 and the measurement data measurement unit 20. The controller 30 can compare the vibration frequency of the trial ship with the vibration frequency of the modeling ship.

컨트롤러(30)는 레퍼런스 데이터와 계측 데이터를 비교하여 오차 범위가 기 설정된 범위 내에 해당하는지 판단할 수 있다. 오차의 범위가 기설정된 범위에 해당한다면 적용된 고정인자와 모델링을 선택할 수 있다. 예를 들어 평균 흘수나 트림 흘수 중 하나를 고정인자로 선택하고, 집중질량요소(Concentrated mass element connection, CONM2) 모델, 비구조 질량(Non-structural mass, NSM) 모델, 강체요소(Rigdi body element) 모델 및 보간요소(Interpolation constraint element) 모델 중 적어도 하나 이상을 모델링으로 선택할 수 있다.The controller 30 can compare the reference data with the measurement data to determine whether the error range falls within a preset range. If the range of error is within the preset range, you can select the applied fixed factor and modeling. Concentrated mass element connection (CONM2) model, Non-structural mass (NSM) model, Rigdi body element, and the like are selected as fixed factors, for example, At least one of the model and the interpolation constraint element model can be selected as modeling.

도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 선체의 진동해석을 위한 모델링 방법을 도시한 흐름도이다.2 is a flowchart illustrating a modeling method for vibration analysis of a hull according to another embodiment of the present invention.

시운전 선박의 제1 흘수를 측정하고, 시운전 선박을 구동하여 진동 주파수에 관한 레퍼런스 데이터를 측정할 수 있다.(S10) 흘수 산출부(11)에서 시운전 선박의 평균 흘수나 트림 흘수를 측정하고, 제1 진동 주파수 측정부(12)에서 시운전 선박이 구동시에 발생하는 진동 주파수를 측정할 수 있다. 레퍼런스 데이터는 컨트롤러(30)에서 모델링 선박에 의해 측정된 계측 데이터와 비교하여 오차를 산출할 수 있다.(S10) The draft calculator (11) measures the average draft and the trim draft of the trial operation ship, and measures the first draft of the test ship 1 vibration frequency measuring unit 12 can measure the vibration frequency that occurs when the trial operation ship is driven. The reference data can be compared with the measurement data measured by the modeling ship in the controller 30 to calculate an error.

시운전 선박과 같은 중량분포를 가지도록 모델링 선박의 중량분포를 설정할 수 있다.(S20) 시운전 조건을 기준으로 모델링 선박의 중량분포를 설정하여 계측 데이터의 신뢰도를 향상 시킬 수 있다.The weight distribution of the modeling vessel can be set so as to have the same weight distribution as that of the trial vessel. (S20) The reliability of the measurement data can be improved by setting the weight distribution of the modeling vessel on the basis of the trial operation condition.

중량물 모델링과 연결요소 모델링을 사용하여 모델링 선박의 진동 주파수에 관한 계측 데이터를 측정할 수 있다.(S30) 중량물 모델링으로는 집중질량요소(Concentrated mass element connection, CONM2) 모델, 비구조 질량(Non-structural mass, NSM) 모델을 사용할 수 있다. 연결요소 모델링으로는 강체요소(Rigdi body element) 모델 및 보간요소(Interpolation constraint element) 모델을 사용할 수 있다. 제2 진동 주파수 측정부(23)에서 모델링 선박의 진동 주파수를 측정할 수 있다. 상세하게, 제1 흘수로 평균 흘수를 고정하고 중량물 모델링과 연결요소 모델링 각각에 대해서 진동 주파수를 측정할 수 있다. 또한, 제1 흘수로 트림 흘수를 고정하고 중량물 모델링과 연결요소 모델링 각각에 대해서 진동 주파수를 측정할 수 있다. (S30) Concentrated mass element connection (CONM2) model, non-structural mass (non-structural mass) model can be used to measure the measurement data on the vibration frequency of the modeling ship using heavy material modeling and connection element modeling. structural mass, NSM) model can be used. Rigid body element model and Interpolation constraint element model can be used for joint element modeling. The second vibration frequency measuring unit 23 can measure the vibration frequency of the modeling vessel. In detail, the average draft can be fixed at the first draft and the vibration frequency can be measured for each of the heavy-weight modeling and the coupling-element modeling. It is also possible to fix the trim draft at the first draft and measure the vibration frequency for each of the heavy-weight modeling and the coupling-element modeling.

레퍼런스 데이터와 계측 데이터를 비교하여 오차 범위가 기 설정된 범위 내에 해당하는지 판단할 수 있다.(S40) 컨트롤러(30)는 레퍼런스 데이터의 진동 주파수와 계측 데이터의 진동주파수를 비교하여 오차율을 계산 할 수 있다. 또한 산출된 오차의 범위가 기설정된 범위 내에 해당하는 여부를 판단 할 수 있다.(S40) The controller 30 can calculate the error rate by comparing the oscillation frequency of the reference data with the oscillation frequency of the measurement data (S40). If the error rate is within the predetermined range, the controller 30 compares the reference data with the measurement data . It is also possible to determine whether the calculated error range falls within a predetermined range.

기 설정된 범위 내에 해당하는 중량물 모델링 및 연결요소 모델링 중 적어도 하나 이상의 모델링을 설정할 수 있다.(S50) 평균 및 트림 흘수에 대한 중량물 모델링과 연결요소 모델링의 각 오차가 기설정된 범위내에 해당한다면, 모델링을 선택할 수 있다. 오차가 가장 적거나 기설정된 범위 내에 해당하는 평균 및 트림 흘수 중 하나의 흘수와, 집중질량요소(Concentrated mass element connection, CONM2) 모델, 비구조 질량(Non-structural mass, NSM) 모델, 강체요소(Rigdi body element) 모델 및 보간요소(Interpolation constraint element) 모델 중 하나의 모델링을 선택할 수 있다.(S50) If each error of the weighting model and the connection element modeling with respect to the average and trim drafts falls within the predetermined range, the modeling can be performed. You can choose. Concentrated mass element connection (CONM2) model, Non-structural mass (NSM) model, Rigid body element (CONM2) model with the least draft or one of the mean and trim drafts within the pre- Rigdi body element model and Interpolation constraint element model can be selected.

한편, 도 2에 도시된 본 발명의 일 실시예에 따른 선체의 진동해석을 위한 모델링 방법은 컴퓨터에서 실행될 수 있는 프로그램으로 작성 가능하고, 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체를 이용하여 상기 프로그램을 동작시키는 범용 디지털 컴퓨터에서 구현될 수 있다. 상기 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체는 마그네틱 저장매체(예를 들면, 롬, 플로피 디스크, 하드 디스크 등), 광학적 판독 매체(예를 들면, 시디롬, 디브이디 등)와 같은 저장매체를 포함한다.Meanwhile, a modeling method for vibration analysis of a hull according to an embodiment of the present invention shown in FIG. 2 can be realized by a program that can be executed by a computer and is operated by using a computer- And can be implemented in a general-purpose digital computer. The computer-readable recording medium includes a storage medium such as a magnetic storage medium (e.g., ROM, floppy disk, hard disk, etc.), optical reading medium (e.g., CD ROM,

본 발명의 일 실시예에 따른 선체의 진동해석을 위한 모델링 시스템(1) 또는 선체의 진동해석을 위한 모델링 방법을 이용하여 하기와 같이 최적화된 진동해석을 위한 모델링을 선택할 수 있다. The modeling system 1 for vibration analysis of the hull according to an embodiment of the present invention or the modeling method for vibration analysis of the hull can be used to select the modeling for the optimized vibration analysis as described below.

선박으로는 82K Bulk carrier를 선택하였으며 하기의 표 1과 같이 오차율을 산출할 수 있다.82K Bulk carrier was selected as the ship, and the error rate can be calculated as shown in Table 1 below.

고정인자Fixed factor 모델링modelling 오차율(%)Error rate (%) 종 1차Species first 종 2차Class 2 종 3차Class 3 종 4차Spec Fourth 평균 흘수Mean draft CONM2CONM2 4.2704.270 1.5531.553 3.4653.465 1.5071.507 NSMNSM 4.1624.162 1.4291.429 3.7723.772 1.5071.507 RBE2RBE2 108.243108.243 93.91393.913 94.73794.737 119.829119.829 RBE3RBE3 3.233.23 1.2421.242 2.6752.675 10.41110.411 트림 흘수Trim draft CONM2CONM2 5.6495.649 2.5472.547 3.6843.684 1.2671.267 NSMNSM 5.5815.581 2.3602.360 3.9913.991 1.2671.267 RBE2RBE2 117.027117.027 93.47893.478 93.68493.684 119.795119.795 RBE3RBE3 4.6494.649 0.3110.311 2.3682.368 10.03410.034

컨트롤러(30)에서 기설정된 오차의 범위가 5% 미만인 경우에, 컨트롤러(30)는 평균 흘수를 고정인자로 선택하고, CONM2 및 NSM을 최적화된 선체의 진동해석을 위한 모델링으로 선택할 수 있다.If the predetermined range of error in the controller 30 is less than 5%, the controller 30 may select the average draft as a fixed factor and CONM2 and NSM as modeling for optimized hull vibration analysis.

컨트롤러(30)에서 오차 범위가 가장 낮은 모델링을 선택하는 것으로 설정된 경우에는, 종1 차 모드에서는 평균 흘수를 고정인자로 선택하고 REB3을 모델링으로 선택할 수 있으며, 종 2차 모드 및 종 3차 모드에서는 트림 흘수를 고정인자로 선택하고 RBE3을 모델링으로 선택할 수 있으며, 종4 차 모드에서는 트림 흘수를 고정인자로 선택하고 CONM2나 NSM을 모델링으로 선택할 수 있다. When the controller 30 is set to select the modeling with the lowest error range, the average draft can be selected as a fixed factor in the longitudinal primary mode and REB3 can be selected as the modeling. In the longitudinal secondary mode and the longitudinal tertiary mode The trim draft can be selected as a fixed factor and RBE3 can be selected by modeling. In the fourth-order mode, the trim draft can be selected as a fixed factor and CONM2 or NSM can be selected as modeling.

본 발명의 일 실시예에 따른 선체의 진동해석을 위한 모델링 시스템(1), 모델링 방법 및 기록 매체는 시운전 선박과 모델링 선박의 진동 주파수를 비교하여 민감도가 높은 모델링 인자와 수준을 조합할 수 있다.The modeling system (1), the modeling method, and the recording medium for vibration analysis of the hull according to an embodiment of the present invention can combine the vibration modeling factors and the levels with high sensitivity by comparing the vibration frequencies of the test ship and the modeling ship.

본 발명의 일 실시예에 따른 선체의 진동해석을 위한 모델링 시스템(1), 모델링 방법 및 기록 매체는 실제 시운전 선박과 같도록 모델링 선박의 중량분포를 설정하는바 모델링 선택의 신뢰도를 향상시킬 수 있다.The modeling system (1), the modeling method and the recording medium for the vibration analysis of the hull according to the embodiment of the present invention can improve the reliability of the bar modeling selection for setting the weight distribution of the modeling ship to be the same as that of the actual start- .

이제까지 본 발명에 대하여 바람직한 실시 예를 중심으로 살펴보았다. 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 본 발명을 구현할 수 있음을 이해할 것이다. 그러므로 상기 개시된 실시 예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 한다.
The present invention has been described above with reference to preferred embodiments. It will be understood by those skilled in the art that the present invention may be embodied in various other forms without departing from the spirit or essential characteristics thereof. Therefore, the above-described embodiments should be considered in an illustrative rather than a restrictive sense. The scope of the present invention is indicated by the appended claims rather than by the foregoing description, and all differences within the scope of equivalents thereof should be construed as being included in the present invention.

1: 선체의 진동해석을 위한 모델링 시스템
10: 레퍼런스 데이터 측정부
11: 흘수 산출부
12: 제1 진동 주파수 측정부
20: 계측 데이터 측정부
21: 중량분포 설정부
22: 흘수 설정부
23: 제2 진동 주파수 측정부
30: 컨트롤러
1: Modeling system for vibration analysis of hull
10: Reference data measuring section
11: draft calculator
12: First vibration frequency measuring unit
20: Measuring data measuring section
21: Weight distribution setting section
22: draft setting section
23: second vibration frequency measuring unit
30: Controller

Claims (7)

시운전 선박의 제1 흘수를 산출하는 흘수 산출부와, 상기 시운전 선박을 구동하여 상기 시운전 선박의 진동 주파수를 측정하는 제1 진동 주파수 측정부를 구비하는 레퍼런스 데이터 측정부;
모델링 선박이 상기 시운전 선박과 같은 중량분포를 가지게 하는 중량분포 설정부와, 상기 모델링 선박의 제1 흘수의 값이 상기 시운전 선박의 제1 흘수의 값과 같도록 설정하는 흘수 설정부와, 상기 모델링 선박의 진동 주파수를 측정하는 제2 진동 주파수 측정부를 구비하는 계측 데이터 측정부; 및
상기 레퍼런스 데이터 측정부 및 상기 계측 데이터 측정부와 연결되고, 상기 시운전 선박의 진동 주파수와 상기 모델링 선박의 진동 주파수를 비교하는 컨트롤러;를 포함하는, 선체의 진동해석을 위한 모델링 시스템.
A reference data measuring unit including a draft calculation unit for calculating a first draft of a test operation ship and a first vibration frequency measurement unit for driving the test operation ship and measuring a vibration frequency of the test operation ship;
A weight distribution setting section for making the modeling vessel have the same weight distribution as that of the test operation ship; a draft setting section for setting the value of the first draft of the modeling ship equal to the value of the first draft of the test operation ship; A measurement data measurement unit having a second vibration frequency measurement unit for measuring a vibration frequency of the ship; And
And a controller connected to the reference data measuring unit and the measurement data measuring unit for comparing a vibration frequency of the test operation ship with a vibration frequency of the modeling ship.
제1 항에 있어서,
상기 제1 흘수는 평균(Mean) 흘수 또는 트림(Trim) 흘수인 것을 특징으로 하는, 선체의 진동해석을 위한 모델링 시스템.
The method according to claim 1,
Wherein the first draft is a mean draft or a trim draft.
제1 항에 있어서,
상기 계측 데이터 측정부는,
집중질량요소(Concentrated mass element connection, CONM2) 모델, 비구조 질량(Non-structural mass, NSM) 모델, 강체요소(Rigdi body element) 모델 및 보간요소(Interpolation constraint element) 모델 중 적어도 하나의 모델을 사용하는. 선체의 진동해석을 위한 모델링 시스템.
The method according to claim 1,
Wherein the measurement data measuring unit comprises:
At least one of the following models is used: Concentrated mass element connection (CONM2) model, Non-structural mass (NSM) model, Rigdi body element model and Interpolation constraint element model doing. A Modeling System for Vibration Analysis of Hull.
시운전 선박의 제1 흘수를 측정하고, 상기 시운전 선박을 구동하여 진동 주파수에 관한 레퍼런스 데이터를 측정하는 단계;
상기 시운전 선박과 같은 중량분포를 가지도록 모델링 선박의 중량분포를 설정하는 단계;
상기 모델링 선박이 상기 제1 흘수를 가지도록 설정하는 단계;
중량물 모델링과 연결요소 모델링을 사용하여 상기 모델링 선박의 진동 주파수에 관한 계측 데이터를 측정하는 단계;
상기 레퍼런스 데이터와 상기 계측 데이터를 비교하여 오차 범위가 기 설정된 범위 내에 해당하는지 판단하는 단계; 및
상기 기 설정된 범위 내에 해당하는 상기 중량물 모델링 및 연결요소 모델링 중 적어도 하나 이상의 모델링을 설정하는 단계;를 포함하는, 선체의 진동해석을 위한 모델링 방법.
Measuring a first draft of the test ship and driving the test ship to measure reference data relating to the vibration frequency;
Setting a weight distribution of the modeling vessel to have the same weight distribution as that of the trial ship;
Setting the modeling vessel to have the first draft;
Measuring measurement data on the vibration frequency of the modeling ship using heavy material modeling and connecting element modeling;
Comparing the reference data with the measurement data to determine whether the error range falls within a preset range; And
And setting at least one modeling among the heavy material modeling and the connection element modeling within the predetermined range.
제4 항에 있어서,
상기 제1 흘수는 평균(Mean) 흘수 또는 트림(Trim) 흘수인 것을 특징으로 하는, 선체의 진동해석을 위한 모델링 방법.
5. The method of claim 4,
Wherein the first draft is a mean draft or a trim draft.
제5 항에 있어서,
상기 중량물 모델링은 집중질량요소(Concentrated mass element connection, CONM2) 모델이나 비구조 질량(Non-structural mass, NSM) 모델을 사용하고,
상기 연결요소 모델링은 강체요소(Rigdi body element) 모델이나 보간요소(Interpolation constraint element) 모델을 사용하는. 선체의 진동해석을 위한 모델링 방법.
6. The method of claim 5,
The heavy material modeling uses a CONCENTRATED MASS ELEMENT CONNECTION (CONM2) model or a non-structural mass (NSM) model,
The joint element modeling uses a rigid body element model or an interpolation constraint element model. Modeling Method for Vibration Analysis of Hull.
제4 항 내지 제6 항 중 어느 한 항의 방법을 컴퓨터로 실행시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체.
A computer-readable recording medium storing a program for causing a computer to execute the method according to any one of claims 4 to 6.
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