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[해양 구조물 설계] Lomonosov Ridge

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    [해양 구조물 설계] Lomonosov Ridge에 대한 자료입니다.
    목차
    목 차
    1. 서론
    2. 본론
    2.1. 기준선의 선정
    2.2. 주요 치수의 결정
    2.3. 설계선의 개략도
    3. 환경하중 계산
    3.1 조류 하중
    3.2 풍하중
    3.3. 빙하중
    4. 계류방식 선정
    4.1 계류방식 선정
    4.2 계류 인장력 계산
    5. 항로선정
    6. 운송 수단
    6.1 파이프라인
    6.2 쇄빙 유조선
    6.3 경제성 비교

    본문내용
    한 달에 서너 번 정도이다. 중앙 북극해의 환경이 더 좋지 않음을 가정하여 한 달에 5회 정도로 가정하면, 60회가 된다. 즉 일년간 정적 빙하중 사건은 60회가 된다.

    - 각 사건에 상응하는 얼음의 두께 hi 지정
    조사한 바에 따르면 월별 얼음두께에 대한 평균과 표준편차가 아래와 같다.

    Month Ice thickness (m)
    평균 표준편차 (95% 신뢰도)
    11월 0.48 0.02
    12월 0.80 0.07
    1월 1.10 0.15
    2월 1.34 0.13
    3월 1.50 0.14
    4월 1.65 0.22
    5월 1.74 0.18
    6월 1.70 0.10
    표 4 월별 얼음 두께에 대한 평균과 표준편차
    Monte Carlo 시뮬레이션 기법을 사용하면 정적 빙하중 사건 하나마다 얼음의 두께 hi를 대응시킬 수 있다. 하지만 단순화 하여 월별로 위의 분포를 따르는 난수를 5개를 만들어 정적 빙하중 사건 하나마다 얼음의 두께 hi를 대응시켰으며 다음은 각 빙하중 사건에서의 얼음의 두께이다.

    11월 12월 1월 2월 3월 4월 5월 6월
    Ice thickness
    (m) 0.49082 0.80964 1.09228 1.46848 1.41261 1.48611 2.23724 1.6891
    0.46523 0.72351 1.21432 1.41837 1.40826 1.46781 1.75996 1.5944
    0.48399 0.79628 1.09177 1.54604 1.43038 1.77195 1.89288 1.5699
    0.47075 0.86026 1.12712 1.12452 1.68755 1.79404 1.72513 1.6035
    0.48279 0.78523 1.00619 1.4346 1.63876 1.9683 1.61672 1.7692
    표 5 각 빙하중 당 얼음 두께
    .
    - 각 사건에 대한 최대하중시의 표준화된 응력 구하기.
    표준화된 응력이란 접촉면적이 100m2라고 가정하였을 때의 응력을 말한다. 1974년부터 1986년까지의 1년생빙 접촉사건은 총 43건이 있었으며 이에 대한 표준화된 응력의 평균치는 0.93MPa, 표준편차는 0.42MPa이었고, 다년생빙 접촉사건은 총 10건이 있었으며 표준화된 응력의 평균치는 0.88MPa, 표준편차는 0.45MPa이었다. 두가지 경우를 함께 분석하면 표준화된 응력의 평균치는 0.92MPa, 표준편차는 0.45MPa이 되며, 이를 이용해서 각 사건당 표준화된 응력을 구하면 아래의 표와 같다.

    11월 12월 1월 2월 3월 4월 5월 6월
    표준화된
    응력 (N/m2) 730721 1403032 919639 1256037 1231160 1711611 867504 21396.6
    947574 422194 1102681 1072750 900423 1510318 1526913 788277
    242865 1899283 1185375 880309 647794 695045 822175 1063193
    857613 410537 979920 1124433 829284 1085282 1186851 675122
    1384869 1533561 994960 1016380 1064751 1207367 929174 806250
    표 6 각 사건당 표준화된 응력

    - 각 사건에 대한 최대하중
    정적 빙하중이 작용하는 동안 구조물과의 접촉 폭은 D로 일정하다고 하면, 사건 i가 일어나는 동안의 접촉면적 Ai는 Dhi로 계산되며 따라서 최대하중 Pi는 다음과 같이 계산된다.

    : 각 사건의 최대하중
    : 각 사건의 접촉면적
    : 각 사건의 얼음의 두께
    : 기준접촉면적
    : 접촉 폭
    : 표준화된 응력
    여기서 하중을 구할 때 가장 큰 경우를 고려해야 하므로 접촉 폭은 FPSO의 길이(337.4m)로 하여 계산하였다.
    11월 12월 1월 2월 3월 4월 5월 6월
    최대하중
    (N) 9.4E+07 2.3E+08 1.8E+08 2.8E+08 2.7E+08 3.8E+08 2.4E+08 5E+06
    1.2E+08 6.6E+07 2.2E+08 2.3E+08 2E+08 3.4E+08 3.7E+08 1.8E+08
    3.1E+07 3.1E+08 2.3E+08 2E+08 1.4E+08 1.7E+08 2.1E+08 2.4E+08
    1.1E+08 7E+07 1.9E+08 2.2E+08 2E+08 2.7E+08 2.9E+08 1.6E+08
    1.8E+08 2.5E+08 1.8E+08 2.2E+08 2.5E+08 3.1E+08 2.2E+08 2E+08
    표 7 최대 하중 계산

    이렇게 구한 각 사건별 최대하중 중 최대값은 383MN이며 이것이 설계 정적 빙하중의 값이 된다.

    2) 동적 충격하중
    - 충돌 빈도 계산
    단위시간당 예상되는 충돌횟수는 아래의 식으로 계산된다.
    단위시간당 충돌횟수 :
    #구조물#해양#Lomonosov#Ridge#설계