Motion of Cylindrical Buoy and Its Mooring Line Tension by Installation Depth under the Action of Waves

Abstract

침하식 가두리 시설의 안정성 평가를 위한 기초 단계로서 일방향 규칙파 중 2점 계류된 원통형 부체를 대상으로 부설 수심의 변화에 따른 부체의 동적 거동 및 계류삭에 작용하는 장력 산정에 관한 수치 계산을 수행하였다. 수치 계산 결과, 수면 상에 설치된 부체를 수면 아래의 약 1/2되는 수층까지 침하 시킨 경우 그것은 동적 거동과 파력은 초기 상태에 비해 각각 최대 50%와 77%까지 감소되어 시설물을 수중으로 침하 시키면 그것의 안정성 유지에 매우 효과적임을 확인할 수 있었다. 또한 부체의 전 후단 변위 및 계류삭에 작용하는 장력의 최대치는 부체의 고유 주기의 영향으로 인해 그것은 길이 d 에 대한 파장 ${\lambda}$의 비 즉, d/${\lambda}$가 약 0.66에서 나타났으며, 이와 같은 현상은 기존 수리 모형실험 결과와 비교적 잘 일치하였다. 그러나 본 수치 계산의 신뢰성 확인을 위해서는 수리 모형실험을 통해 부체의 고유 주기와 작용 파고에 대한 전 후단 변위 등에 대한 충분한 검토가 요구된다. This paper presents a method analyzing the motion of cylindrical buoy moored at 2 points and tensions action on each mooring line under the action of periodic waves. It was found that submersible buoy was more effective than floating one in the severe conditions considering its dynamic motions, wave forces, and mooring line tensions. The wave induced its dynamic responses and mooring line tensions peak when the ratio d/${\lambda}$ of the buoy length d to the waves length ${\lambda}$ was 0.66 due to its natural frequency. The results of this study were in agreement with the existing measurement ones, however, further verifications are needed considering resonance of cylindrical buoy and its displacements to wave height by a series of model tests.

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