• Title/Summary/Keyword: 손상확률

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Calculation of Probabilistic Damage Stability Based on Grid Model (격자모델을 이용한 확률론적 손상복원력 계산의 전산화)

  • Jong-Ho Nam;Won-Don Kim;Kwang-Wook Kim
    • Journal of the Society of Naval Architects of Korea
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    • v.31 no.1
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    • pp.14-21
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    • 1994
  • The studios on the stability of damaged ships have been carried out continuously to prevent frequent damages or sinkings which cause large loss of life and fortunes. For dry cargo ships, continuing losses have resulted in new legislation of the probabilistic damage stability. IMO has developed requirements for the subdivison and damage stability of dry cargo ships based on probabilistic concepts. The calculation of the probabilistc damage stability is a complicated and iterative job hence development of computer programs is indispensable. In this research, programming of the probabilistic damage stability according to new requirements has been done and the results were compared with those carried out by the other foreign packages. New algorithm using a grid model in a transversal section was introduced to reduce efforts in preparing input data for damage scenarios and as a result, has brought significant improvement in efficiency and performance.

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Expansion of Sensitivity Analysis for Statistical Moments and Probability Constraints to Non-Normal Variables (비정규 분포에 대한 통계적 모멘트와 확률 제한조건의 민감도 해석)

  • Huh, Jae-Sung;Kwak, Byung-Man
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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    • v.34 no.11
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    • pp.1691-1696
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    • 2010
  • The efforts of reflecting the system's uncertainties in design step have been made and robust optimization or reliabilitybased design optimization are examples of the most famous methodologies. The statistical moments of a performance function and the constraints corresponding to probability conditions are involved in the formulation of these methodologies. Therefore, it is essential to effectively and accurately calculate them. The sensitivities of these methodologies have to be determined when nonlinear programming is utilized during the optimization process. The sensitivity of statistical moments and probability constraints is expressed in the integral form and limited to the normal random variable; we aim to expand the sensitivity formulation to nonnormal variables. Additional functional calculation will not be required when statistical moments and failure or satisfaction probabilities are already obtained at a design point. On the other hand, the accuracy of the sensitivity results could be worse than that of the moments because the target function is expressed as a product of the performance function and the explicit functions derived from probability density functions.

Development of an On-line Intelligent Embedded System for Detection the Leakage of Pipeline (실시간 누수 감지 가능한 매립형 지능형 배관 진단 시스템)

  • Lee, Changgil;Kim, Tae-Heon;Chang, Hajoo;Park, Seunghee
    • 한국방재학회:학술대회논문집
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    • 2011.02a
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    • pp.94-94
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    • 2011
  • 배관 구조물에서는 내부 미세 균열에서부터 국부 좌굴, 볼트 풀림, 피로 균열 등과 같이 다양한 형태의 손상이 복합적으로 발생 가능하다. 이러한 복합 손상은 배관 구조물의 누수, 누유 등의 사고를 야기할 수 있다. 하지만 기존의 단일 스케일 계측 시스템으로부터 복합 손상에 의한 실시간 누수를 진단하기는 매우 어렵다. 본 연구 단계에서는 누수를 야기하는 복합 손상을 효율적으로 진단하기 위하여 선행 연구에서 제안된 압전센서를 이용한 자가 계측 회로 기반의 다중 스케일 계측 시스템을 구조물의 복합 손상 진단에 적용하였다. 자가 계측 회로 기반 다중 스케일 계측 시스템은 크게 두 가지 형태의 신호를 계측한다. 첫 번째 스케일은 임피던스 계측으로부터 특정 주파수 대역폭에 대한 구조 응답을 계측하며, 두 번째 스케일은 유도 초음파 계측으로부터 단일 중심 주파수에 해당하는 구조물의 응답을 계측한다. 복합 손상을 손상 유형별로 분류하기 위하여 E/M 임피던스(Electro-mechanical impedance)및 유도 초음파(Guided wave) 계측으로부터 추출한 특성을 이용하여 2차원 손상지수를 계산하고 이를 지도학습 기반 패턴인식 기법(Supervised learning based pattern recognition) 중 확률론적 신경망 기법(Probabilistic Neural Network, PNN)에 적용한다. 제안된 기법의 적용성 검토를 위하여 파이프 구조물에 인위적으로 다중 손상을 생성시켜 시험을 수행하였다. 본 연구에서 제안된 기법이 실제 배관 구조물에 성공적으로 적용된다면 손상 부재의 거동 및 구조물 성능의 손상에 대한 영향을 효율적으로 진단하고 평가함으로써 배관 구조물의 효과적인 유지관리가 가능할 것으로 예상된다.

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Fragility Analyses on Seismic Isolated LRB Concrete Bridges (LRB 면진 콘크리트 교량의 손상도 해석)

  • Kim, Jong-In;Kim, Doo-Kie;Kim, Tae-Hyeong
    • Journal of the Korea institute for structural maintenance and inspection
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    • v.10 no.4
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    • pp.135-144
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    • 2006
  • In performing a risk analysis of structures under earthquakes, it is imperative to identify the vulnerability of structures associated with various damage stages considering structural properties, soil-structure interactions, site condition, and so on. In this paper, the method to derive a representative fragility curve of seismic isolated LRB(lead rubber bearing) bridges is proposed. In which, the curve is assumed log-normally distribution with two parameters. The risk analysis of seismic isolated LRB bridges considering earthquake effects such as PGA, PGV, SA, SV, and SI is also performed to assure the earthquake resisting capability of the structures. An practical way for constructing the representative fragility curves is also recommended combining fragility curves of structures.

Improvement of Damage Localization Performance for CFRP-debonding defects using Piezo-electric Sensors (압전센서 기반 CFRP 부착면 탈락 손상영역 탐색성능 향상)

  • Kim, Ju-Won;Lee, Chang-Gil;Lee, Dong-Hwan;Chang, Ha-Joo;Park, Seung-Hee
    • Proceedings of the Computational Structural Engineering Institute Conference
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    • 2011.04a
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    • pp.311-314
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    • 2011
  • 최근 콘크리트 구조물의 안전성강화를 위해 탄소섬유 강화 플라스틱(CFRP) 보강 공법이 널리 사용되고 있지만 잘 알려진 바와 같이 CFRP 보강재와 콘크리트 표면사이의 부착면 탈락은 보강재 자체의 손상보다 발생할 확률이 높고 이러한 부착면 탈락은 보강의 효과를 무의미하게 만들기 때문에 구조물 전체의 파괴로 직결될 수 있다. 이에 본 연구에서는 CFRP 부착면 탈락손상을 실시간으로 검색하기 위해 압전센서를 사용하는 구조물 건전성 평가 기술을 적용하였다. 이의 검증을 위해 CFRP로 보강된 콘크리트 보를 제작하였고 3단계로 증가하는 부착면 탈락 손상을 발생시켰다. 손상 증가 단계마다 CFRP 표면에 배열된 압전센서로부터 임피던스와 유도초음파 신호를 계측하였고 손상에 따른 신호변화를 정량화하기 위해 손상지수인 RMSD를 계산하였다. 더 구체적인 부착면 탈락 손상위치 탐색을 위해서 두 가지 계측 기법으로부터 구해진 RMSD 값를 중첩시키는 Superposed RMSD 가 제안되었다. 구해진 Superposed RMSD 값을 사용하여 커브 피팅이 수행되었고 도출된 커브의 최고값에 해당하는 위치값을 찾아 실제 손상위치와 비교함으로써 제안된 기법의 가능성을 검증해 보았다.

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원자력발전소의 저출력/정지 확률론적 안전성 평가를 위한 인간신뢰도분석 절차서 개발

  • 강대일;성태용;김길유
    • Proceedings of the Korean Institute of Industrial Safety Conference
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    • 1997.11a
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    • pp.179-184
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    • 1997
  • 지금까지 수행되었던 원자력발전소의 확률론적 안전성 평가 (Probabilistic Safety Assessment; PSA) 결과, 노심손상 빈도의 30% - 70%가 인간행위와 관련이 있는 것으로 밝혀져 PSA에서 인간행위를 적절히 다루는 것은 매우 중요하다. 특히 원자력발전소의 정지운전인 경우에는 자동으로 작동하는 계통이 거의 없어 고장수목(fault tree)과 사건수목(event tree)의 모델링에 많은 운전인 행위가 포함되기 때문에 노심손상 빈도와 관련이 있는 인간행위는 전출력 운전(full power operation)에 대한 PSA 결과의 경우보다 많은 것으로 나타났다. PSA에서 인간신뢰도분석(human reliability analysis)은 PSA의 논리구조인 고장수목과 사건수목에 모델링될 인간행위를 파악하고 정량화하는 것이다. 현재 인간신뢰도분석은 인간행위에 대한 데이타의 부족과 인간행위 자체의 다변성(variability)으로 인해 분석에 어려움이 있고 분석자의 주관성이 개입될 여지가 많은 실정이며, 이에 따라 분석 결과에는 많은 불확실성을 내포하게 된다. (중략)

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A Probabilistic Analysis for Fatigue Cumulative Damage and Fatigue Life in CFRP Composites Containing a Circular Hole (원공을 가진 CFRP 복합재료의 피로누적손상 및 피로수명에 대한 확률적 해석)

  • 김정규;김도식
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers
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    • v.19 no.8
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    • pp.1915-1926
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    • 1995
  • The Fatigue characteristics of 8-harness satin woven CFRP composites with a circular hole are experimentally investigated under constant amplitude tension-tension loading. It is found in this study that the fatigue damage accumulation behavior is very random and history-independent, and the fatigue cumulative damage is linearly related with the mean number of cycles to a specified damage state. From these results, it is known that the fatigue characteristics of CFRP composites satisfy the basic assumptions of Markov chain theory and the parameter of Markov chain model can be determined only by mean and variance of fatigue lives. The predicted distribution of the fatigue cumulative damage using Markov chain model shows a good agreement with the test results. For the fatigue life distribution, Markov chain model makes similar accuracy to 2-parameter Weibull distribution function.

Fragility Analysis of Staggered Wall Structures (격간벽 구조의 취약도 해석)

  • Beak, Donggirl;Kwon, Kwangho;Kim, Jinkoo
    • Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
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    • v.25 no.5
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    • pp.397-404
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    • 2012
  • Fragility curves show the probability of a system reaching a limit state as a function of some measure of seismic intensity. To obtain fragility curves of six and twelve story staggered wall structures with middle corridor, incremental dynamic analyses were carried out using twenty two pairs of earthquake records, and their failure probabilities for various intensity of seismic load were investigated. The performances of staggered wall structures with added columns along the central corridor and the structures with their first story walls replaced by columns were compared with those of the regular staggered wall structures. Based on the analysis results it was concluded that staggered wall structures with central columns have the largest safety margin for the same level of seismic load.

Seismic Fragility Functions of a SDOF Nonlinear System with an Energy Dissipation Device (에너지 소산형 감쇠기가 설치된 단자유도 비선형 시스템의 지진취약도 함수)

  • Park, Ji-Hun;Yun, Soo-Yong
    • Journal of the Earthquake Engineering Society of Korea
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    • v.16 no.2
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    • pp.1-13
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    • 2012
  • Seismic fragility functions are derived for probabilistic evaluation of seismic control performance of energy dissipation devices installed in reinforced concrete structures. Displacement-dependent dampers are added to the nonlinear single-degree-of-freedom systems with different natural periods and hysteretic characteristics of which stiffness and strength has uncertainty. Nonlinear time history analysis is conducted for those SDOF systems and the result is processed statistically to obtain seismic fragility functions in the form of log normal distribution. Variation of seismic fragility functions for different parameters of SDOF systems and dampers are investigated and the seismic control performance is assessed probabilistically.