Abstract
In order to rationally design a new conceptual submerged floating railway, prediction of wave forces applied to the structure is very important. In this paper, equations to calculate such forces based on hydrodynamic theories were proposed and model tests were carried out. Inertia forces and drag forces, calculated using Morison's equation and the linear small amplitude wave theory, were in good agreement with the results from model tests conducted in a wave making tank. Drag forces were negligible compared with inertia forces. Also, wave forces showed linear variation with the changing wave heights. It was revealed that the linear wave theory and Morison's equation can give a simple and useful solution for the prediction of wave forces in the initial design stage of a submerged floating railway.
신개념의 해상 교통 인프라인 부유식 해중철도의 합리적인 설계를 위해서는 파랑 중에 해중철도 구조체에 가해지는 유체력을 추정하여야 한다. 간편하지만 정확도 높은 유체력 추정을 위해 유체동력학 이론을 이용한 계산식을 제안하고, 수조에서 상사 모형에 대해 실험을 수행하여 비교 평가하였다. Morison식과 선형 미소진폭 파이론을 이용하여 계산된 관성력과 항력은 모형 실험 결과를 통해 계측된 유체력과 양호한 일치를 얻었다. 해중철도 구조체에 작용하는 항력은 관성력에 비해 무시할 만한 수준이었고, 파력은 파수에 따라 큰 변동을 보이지 않으나 파고에는 선형적으로 비례함을 알 수 있었다. 선형 파이론과 Morison식은 해중철도 설계 시에 간편하고 유용하게 활용될 수 있음을 확인하였다.
