실내시험 및 현장시험 등으로부터 구해진 각종 암반 물성치를 설계에 반영시키기 위해 여러 가지 외삽법이 적용되고 있으며, 이 기법들은 대체적으로 충분한 현장 조사 및 시험을 통해 합리적인 RMR값을 도출한 뒤, 이를 토대로 강성 및 강도 정수를 산정하는 수순을 따르고 있다. 그러나 현장 여건상 충분한 시험조사가 이루어지지 못하여 RMR값의 정확한 도출이 곤란한 경우가 있을 수도 있으므로 이러한 경우를 대비하여 Monte Carlo Simulation 기법을 도입, 비교적 합리적이고 객관적인 RMR값을 역으로 추정하고 이를 통해 설계에 필요한 지반정수를 산정하는 새로운 기법을 제안코자 한다. 이렇게 제안된 새로운 지반정수 산정기법은 수치해석결과와 현장상황의 비교분석을 통해 그 타당성이 규명될 수 있을 것이다.
In this paper, probabilistic distribution of fatigue life of chassis component is determined statistically by applying the design of experiments and the Pearson system. To construct $p-\varepsilon-N$ curve, the case that fatigue data are random variables is attempted. Probabilistic density function(p.d.f) for fatigue life is obtained by design of experiment and using this p.d.f fatigue reliability about any aimed fatigue life can be calculated. Lower control arm and rear torsion bar of chassis component are selected as examples for analysis. Component load histories, which are obtained by multi-body dynamic simulation for Belsian load history, are used. Finite element analysis are performed using commercial software MSC Nastran and fatigue analysis are performed using FE Fatigue. When strain-life curve itself is random variable, probability density function of fatigue life has very little difference from log-normal distribution. And the case of fatigue data are random variables, probability density functions are approximated to Beta distribution. Each p.d.f is verified by Monte-Carlo simulation.
This study is focused on simulation-based dimensional tolerance optimization process (DTOP) to minimize vehicle pulls by reduction of dimensional variation in front suspension system. In previous studies, the effect of tires and wheel alignment sensitivity have mainly been investigated to eliminate vehicle pulls in nominal design condition without allocating optimal tolerance level for selected components, among various factors regarding vehicle pulls such as vehicle design parameters, vehicle weight balance, tires, and environmental factors. Unfortunately, there are wide variations in the real vehicle, and these have impacted actual vehicle pulls, especially wheel alignment effects from suspension geometry variation has not been considered in the previous studies. In the tolerance design of suspension, tolerance variables with the uncertainty such as parts dimensional variation, assembly process, datum position and direction, and assembly tool tolerance has a great influence on the variation of the suspension dimensional performances. This study introduces total vehicle pull prediction model in considering major key factors for vehicle pull sensitivity. The Monte Carlo-based tolerance analysis model using Taguchi robust method is developed to optimize dimensional tolerance parameters, satisfying on the target variation level.
In this paper, probabilistic distribution of chassis component fatigue life is determined statistically by applying the design of experiments and the Pearson system. To construct p - ${\varepsilon}$ - N curve, the case that fatigue data are random variables is attempted. Probabilistic density function (p.d.f) for fatigue life is obtained by the design of experiment and using this p.d.f fatigue reliability, any aimed fatigue life can be calculated. Lower control arm and rear torsion bar of chassis components are selected as examples for analysis. Component load histories which are obtained by multi-body dynamic simulation for Belsian load history are used. Finite element analysis is performed by using commercial software MSC Nastran and fatigue analysis is performed by using FE Fatigue. When strain-life curve itself is random variable, the probability density function of fatigue life has very little difference from log-normal distribution. And the cases of fatigue data are random variables, probability density functions are approximated to Beta distribution. Each p.d.f is verified by Monte-Carlo simulation.
본 논문에서는 반도체 공정 중, 토포그래피 시뮬레이션을 수행함에 있어서, 기존의 셀 모델을 수정하여, 소요되는 메모리의 양을 최소화하는 셀 전진 모델을 개발하였다. 셀 전진 모델은, 전체 시뮬레이션 영역은 물질 정보만으로 나타내지며, 표면의 셀들만으로 리스트가 구성되고, 리스트에 표면 진화 계산에 필요한 정보가 저장된다. 개발된 시뮬레이터는 해석적 모델과 몬테카를로 모델을 이용하여 식각 공정에 있어서 입사이온 분포가 계산되며, 단위 공정 뿐만 아니라 공정 순서도에 따라 적층 캐패시터 또는 디램 셀(DRAM cell) 제조 공정과 같은 통합 공정을 수행한다. 개발된 시뮬레이터를 이용하여 디램 셀 제조 공정 시뮬레이션을 수행하였을 경우에, 소요된 셀은 5,440,500(130×155×270)개였고, 메모리 양은 22MB에 불과하였다.
수평형 중성자 반사율 측정 장치는, 나노 박막의 두께와 구성성분, 표면의 거칠기 등 그 구조와 더불어 나노 박막의 동역학적인 거동을 연구하는데 긴요한 측정 장치이다. 특히, 수평형이기 때문에 액체시료의 자유표면을 유지하며 표면을 분석하는 것이 가능하다. 30 MW의 하나로의 열중성자원에 적합하도록 최적화하기 위하여, 몬테카를로 수치해석 방법을 적용한 McStas를 사용하여 장치의 각 부분에서의 중성자의 빔을 추적 계산하였고 그 결과의 해석과 그에 따른 설계변수결정을 기술하였다. 최적화 상태에서 단색파장이 ${\lambda}=2.5{\AA}$ 이고 $q<0.126{\AA}^{-1}$ 그리고 시료위치에서 $10^4n/cm^2/s$ 이상의 중성자빔의 세기를 얻었다. 본 장치가 설치 완료되면 국내에서 나노박막의 구조를 연구하는데 크게 기여할 것이다.
탄성계수와 함께 포아송비는 구조의 거동을 결정하는 중요 구조인수중의 하나이다. 따라서 구조응답의 불확실성에 미치는 포아송비의 독립적 영향에 대한 평가가 필요하다. 본 연구에서는 포아송비의 불확실성이 복합적층판의 거동에 미치는 영향을 산정하기 위한 정식화를 제안한다. 포아송비의 영향은 동일 차수인 임의인수의 영향을 포함하는 부행렬을 통하여 얻을 수 있으며, 이는 대상 인수의 평균을 중심으로 한 Taylor전개를 통하여 구할 수 있다. 제안방법의 검증을 위하여 예제 평판을 해석하였고, 그 결과를 몬테카를로 해석에 의한 결과와 비교하였다. 두 방법을 통하여 얻은 결과는 상화 잘 일치하는 결과를 나타내어, 제안한 방법이 적절함을 제시하였다.
유한체적법을 이용하여 설정된 가상의 노즐 조건에 따라 비행체 배기플룸의 SE와 PE에 의한 열복사 저부가열 해석 연구를 수행하였다. 저부면에서의 복사열유속을 얻기 위해 배기플룸은 흡수, 방사 및 산란하는 매질을 고려하였다. 저부면은 차가운 흑체이고 비회색가스와 입자의 복사 물성치는 회색가스가중합법(WSGGM)을 사용하였다. 후방 몬테카를로 방법을 사용한 기존의 연구와 비교하여 검증한 후, 입자의 농도, 온도, 그리고 등방성 또는 이방성 산란에 따른 복사저부가열을 해석하였다. 그 결과, 복사열유속은 노즐 출구와의 거리가 멀어지거나 비행 고도가 증가할수록 감소하고 입자의 온도가 높아질수록 복사열유속은 증가한다. 또한 전방산란은 PE를 증가시키고 후방산란은 SE를 증가시켰다.
본 연구에서는 이중 쐐기형 초음속 흡입구의 압력회복률에 대한 신뢰성 최적설계를 수행하였다. 주어진 설계영역에서 다양한 설계변수의 불확실성을 고려하여 흡입구의 압력회복률을 확률적으로 모델링하였으며, 목적함수로는 흡입구 항력을 선정하였다. 신뢰성 최적설계에 앞서 전산해석비용을 줄이기 위해 실험계획법과 크리깅 모델을 이용하여 적절한 설계공간을 탐색하였다. 신뢰성 기법의 정확도 검증을 위해 몬테카를로 시뮬레이션을 수행하였으며 이 결과를 신뢰성 기법 결과가 잘 추종함을 확인하였다. 신뢰성 기반 최적설계를 수행한 결과, 설계변수의 불확실성을 고려함으로써 시스템의 신뢰성을 확보하였다. 시스템 설계의 다양한 불확실성을 고려하기 위해서는 신뢰성 기반 최적설계가 유용한 접근방법임을 확인할 수 있었다.
복합재료는 재료적, 역학적으로 뛰어난 특성을 가진 재료로서 엔지니어링분야의 많은 부분에 적용되고 있다. 특히 무게 대비 강성비가 높은 특성을 가지고 있으며 다양한 형상에 대한 성형성도 뛰어나다. 그러나 재료의 특성상 두 가지 재료를 조합하여 제작하는 복잡한 과정은 재료상수에 높은 임의성을 야기할 가능성이 있다. 본 연구에서는 재료상수 중 포아송비의 공간적 임의성을 고려한 추계론적 유한요소해석 정식화를 제시한다. 직교이방성 복합적층구조의 두 재료축에 대한 상호관계를 적용하여 두 재료축방향의 포아송비를 하나의 대표값으로 나타내었고, 이를 합력-변형률관계에 적용하였다. 이를 통하여 합력-변형률관계를 포아송비의 변동항의 수학적 표현인 추계장함수의 차수에 따라 분해된 형태로 유도하였고, 이를 정식화에 적용하여 응답분산계수를 제시하였다. 제시한 응답분산계수는 몬테카를로 해석의 결과와 비교하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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