In order to revitalize the marine leisure industry, researches on various leisure vessels have been widely conducted in Korea. In particular, in the field of leisure sports, researches and developments for improving the performance of high-speed motorboats are actively progressing. For reducing the weight of motorboats various composite materials are applied to the hull, and these composite materials must ensure structural safety. In this study, the material properties of composite materials applied to tunnel-type motorboats, used in the OSY(Outboard Stock Yamato)-400 race, were evaluated and the structural analysis was performed to examine the safety of the motorboat hull. Material tests were conducted according to Korean Industrial Standard and structural analysis of finite elements model of the motorboat hull was performed under longitudinal bending and torsional load conditions, respectively. By comparing the analysis results with the material test results, it was confirmed that the applied composite material meets the required strength.

본 논문에서 얻은 결과를 요약하면 다음과 같다. 1) slamming 충격력에 의한 선각의 굽힘 모우멘트와 전단력의 계산은 본 논문의 이론 전개방법에 의해 구하는 것이 Antonides의 적용 방법보다 더 타당하다고 생각된다. 2) 수치계산 예에서 보면 선체 중앙단면에서 가장 큰 sagging moment가 발생하며 Antonides의 결과치 보다 3~5%정도 더 크게 나타났다. 3) 기준진동형의 중첩항 수는 주어진 문제의 특성 및 요구되는 정도에 따라 결정되어야 하므로 고차 진동형에 대한 실측치와 이론치의 비교 분석이 선행되어야 한다고 생각된다.

진동해석과 기술에 있어서 실험과 해석분야 모두 다 같이 발전한 것은 사실이지만, 실험해석법은 유한요소법과 같은 이론해석법만큼 발달한 것이라 할 수 없을 것이다. 그 이유 중에 하나로 비선형 방정식을 푸는데 있어 초기치의 선택에 따라 계산시간이 길어지고 해가 종종 발산하기도 하기 때문이다. 일반적으로 실험모드해석에 있어 방정식은 고유진동수와 감쇠비의 비선형 항과 등가강성의 선형 항으로 구성된다. 본 연구에서는 비선형 항을 먼저 구하고, 다음에 선형 항을 구하였다. 개발된 실험모드해석법(곡선맞춤법)을 선체상부구조 모델에 적용하여, 모드 특성치들을 계산하였다. 또한 개발된 프로그램은 그래픽기법을 적용하여 간단한 마우스 조작으로 채용 모드수와 감쇠비를 결정할 수 있도록 하였다.