• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
• /
• 제28권6호
• /
• pp.993-999
• /
• 2004

The estimation of fatigue life at the design stage of membrane type LNG tank is very important in order to arrive at feasible and cost effective solutions considering the total lifetime of the tank. In this study, the practical procedure of fatigue life prediction by use of cumulative damage factors based on Miner-Palmgren hypothesis and probability density function has been shown with the corner region of Gaz Transport Membrane type LNG tank being used as an example. In particular the parameters of Weibull distribution that determine the stress spectrum are discussed. The main results obtained from this study are as follows: 1. The recommended value for the shape parameter of Weibull distribution for the LNG tank is 1.1 in case of using the direct calculation method proposed in this study. 2. The calculated fatigue life is influenced by the shape parameter of Weibull distribution and stress block. The safe fatigue design can be achieved by using higher value of shape parameter and the stress blocks divided into more stress blocks.

• 대한조선학회논문집
• /
• 제48권1호
• /
• pp.33-41
• /
• 2011

For the assessment of ultimate longitudinal strengths of damaged hull girders, it is preliminarily necessary to determine the extents and locations of the damages due to severe accidents. This paper deals with the estimation of the damages from collisions and groundings of large-sized vessels where deterministic and probabilistic approaches are investigated. Deterministic damages estimated from MARPOL(or ICLL), ABS and DNV are compared with probabilistic damages from IMO guideline and some references including damage statistic data. Damages from MARPOL show largest one among all the investigated damage estimation, since it was developed not for the residual strength of hull girder but for the damage stability calculation. IMO guideline with high level probability of damage(eg. 95% probability level) also forecasts even severer damage extents than MARPOL. On the other hand, assuming average probability level of damage, the calculated damage sizes are around the one from deterministic approaches.

• 대한기계학회논문집A
• /
• 제34권11호
• /
• pp.1691-1696
• /
• 2010

설계단계에서 시스템의 불확실성을 반영하려는 노력이 다양하게 이루어지고 있으며, 강건 최적설계 혹은 신뢰도 기반 최적설계는 이에 대한 대표적인 설계 방법론이다. 이러한 최적화 수식에는 성능함수의 평균, 표준편차와 확률제한조건이 목적함수와 제한조건으로 주로 활용된다. 그러므로, 이러한 통계적 특성치를 효과적으로 계산하는 것은 필수적이며, 더 나아가 최적화 과정에서 비선형 계획법이 일반적으로 활용되므로 민감도가 반드시 필요하다. 본 연구에서는 통계적 모멘트와 확률제한조건에 대해 적분 형태로 정의되는 민감도 수식을 비정규 분포로 확장하고자 한다. 얻어진 민감도 해석 결과는 통계적 모멘트와 손상확률이 설계점에서 계산된 경우, 민감도를 얻기 위해 추가로 성능함수를 계산할 필요가 없음을 보여주므로 효율성 측면에서 우수하다. 그러나, 민감도 수식이 성능함수와 확률밀도함수의 미분과정에서 얻어지는 함수의 곱으로 정의되므로, 동일한 수치적분 방법이 적용되는 경우 민감도 해석 결과는 통계적 모멘트 결과의 정확도에 미치지 못할 가능성이 있다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
• /
• 제23권4호
• /
• pp.453-461
• /
• 1999

The estimation of fatigue life at the design stage is very important in order to arrive at feasible and cost effective solutions considering the total lifetime of the structure and machinery compo-nents. In this study the practical procedure of prediction of fatigue life by use of cumulative damage factors based on Miner-Palmgren hypothesis and probability density function is shown with a $135,000m^3$ LNG tank being used as an example. In particular the parameters of Weibull distribution taht determine the stress spectrum are dis-cussed. At the end some of uncertainties associated with fatigue life prediction are discussed. The main results obtained from this study are as follows: 1. The practical procedure of prediction of fatigue life by use of cumulative damage factors expressed in combination of probability density function and S-N data is proposed. 2. The calculated fatigue life is influenced by the shape parameter and stress block. The conser-vative fatigue design can be achieved when using higher value of shape parameter and the stress blocks divded into more stress blocks.

• 한국지진공학회논문집
• /
• 제12권3호
• /
• pp.1-10
• /
• 2008

내진설계기준이 반영되지 않은 기존 구조물의 경우 내진보강에 의하여 구조물의 내진성능을 향상시킬 수 있다. 내진보강의 수준을 합리적으로 결정하기 위해서는 구조물의 사용기간 동안에 예상되는 지진피해 관련 손실이 최소화되도록 하여야 하는데, 이를 위해서는 구조물이 위치한 지역에 대한 지진의 강도별 발생빈도, 지진에 의한 구조물의 기능상실 및 직접/간접 피해를 복합적으로 고려하여 구조물의 예상 손실비용을 산정하여야 하며 이는 구조물 손상에 대한 지진위험도 해석을 통해서 그 해석을 수행할 수 있다. 본 연구에서는 확률적 지진요구모델을 이용한 위험도 평가를 통하여 구조물의 지진에 대한 피해 손실을 정량적으로 산정하고 이를 바탕으로 초기비용과 예상손실비용을 포함한 총 손실비용을 최소화시킬 수 있도록 내진보강 수준을 최적화하는 절차를 제시하였다. 구조물과 관련된 지진피해 산정에 있어서 지진하중의 강도별 발생확률 및 구조물의 손상확률을 동시에 고려하여 구조물 생애주기에 대한 구조물의 지진손상 확률밀도함수 및 누적분포함수를 수식화하였으며 수식의 유효성을 유지하기 위한 확률변수의 유효범위를 정의하였다. 또한 여기에 사회적, 경제적 손실을 정량화하기 위한 손실함수를 결부시켜 구조물과 관련된 지진 피해 손실의 기댓값을 정량적으로 산정할 수 있도록 하였다. 제시된 해석기법은 기존의 시뮬레이션에 의한 손실산정법과 비교하여 해석의 정확도는 잃지 않으면서 구조해석의 반복횟수를 대폭 줄일 수 있다는 장점이 있으며 빌딩과 교량을 비롯한 구조물의 내진성능 평가 및 개선을 위한 의사결정 시에 효율적으로 적용될 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
• /
• 제10권4호
• /
• pp.135-144
• /
• 2006

지진에 대한 구조물의 특성, 지반과의 상호작용, 현장 조건 등의 예측에 다수의 불확실성이 존재하는 경우 그 취약성 또는 손상도를 평가하는 방법이 필요하다. 본 연구에서는 범용구조해석 프로그램과 일반적인 확률밀도함수를 사용하여 면진 콘크리트 교량의 손상도 곡선을 구하는 방법을 제시하였으며, 제시된 방법을 교량에 적용하여 교량의 손상도를 평가하였다. 손상도 곡선을 작성하는 데에는 2변수를 갖는 대수정규분포를 사용하였으며, 지진의 여러 특성인 최대지반가속도(PGA), 최대지반속도(PGV), 스펙트럼가속도(SA), 스펙트럼속도(SV), 스펙트럼강도(SI) 등에 대해 납 면진받침(LRB)이 설치된 면진교량의 손상도 곡선을 구하였다. 또한 손상도 곡선의 합성 방법을 사용하여 합성된 면진교량의 손상도 곡선을 유도하였다.

• 한국전산구조공학회:학술대회논문집
• /
• 한국전산구조공학회 2003년도 봄 학술발표회 논문집
• /
• pp.357-365
• /
• 2003

The major problems with the conventional neural network, especially Back Propagation Neural Network, arise from the necessity of many training data for neural network learning and ambiguity in the relation of neural network structure to the convergence of solution. In this paper, the PNN is used as a pattern classifier to detect the damage of structure to avoid those drawbacks of the conventional neural network. In the PNN-based pattern classification problems, the probability density function for patterns is usually assumed by Gaussian distribution. But, in this paper, several probability density functions are investigated in order to select the most approriate one for structural damage assessment.

• 한국해양공학회지
• /
• 제13권3호통권33호
• /
• pp.29-35
• /
• 1999

At the design of Mark III membrane type LNG tank, an analytical and experimental approach on the fatigue strengths of membrane and its welds are very important in order to assist designers and surveyors. In this study, fatigue tests of lap weld of Mark III membrane type LNG tank were carried out and cumulative damage factor was calculated in order to estimate the fatigue life by probability density function and rule methods. It contained the following tests and reviews : 1) The fatigue tests of lap weld of stainless steel according to statistical testing method recommended by JSME, 2)Preparation of S-N curve for lap welds considering the statistical properties of the results of fatigue tests. 3) Procedure for estimating the initiation life of fatigue crack of lap welds under variable loads by the rule lf classification society and probability density function, 4) Guideline for inspection of lap welds fo membrane type LNG tank.

• 문화기술의 융합
• /
• 제10권1호
• /
• pp.585-590
• /
• 2024

본 연구에서는 현재 도시철도 레일의 노후화로 인한 레일표면결함이 증가하고 있으나 국가에서 제정된 궤도성능평가에 관한 세부지침에서 레일표면손상을 기술자의 육안, 간단한 측정 도구로 점검을 수행하는 실정이다. 최근 궤도진단법 제정에 따라 대규모 예산이 투입되고 레일진단물량이 급증되고 있으나 노동집약적인 육안조사기법으로는 진단결과에 대한 신뢰성확보가 어려운 실정이다. 주기적인 선로순회작업 및 육안점검을 통해 레일표면의 결함을 발견하는 것은 매우 중요하다. 그러나 점검자의 주관적 판단에 의해 레일표면의 결함의 경중을 평가하는 것은 레일 내부의 손상을 예측하기에 상당한 제약이 따른다. 본 연구에서는 레일표면손상에 따른 레일내부 균열특성 관한 연구로서 현장측정에서는 레일표면 손상개소를 선정하여 다양한 손상유형의 시료를 채취하여 레일표면손상 상태를 평가하고 실내시험에서 전자주사현미경(SEM)을 이용하여 레일표면결함 및 내부결함의 상관관계를 분석하고자 한다. 또한 실내시험의 결과와 수치해석 결과를 비교를 통하여 레일표면손상을 분석하였다. 현재 공용중인 도시철도 레일의 균열성장율을 파악하고자 가우시안 확률밀도 함수를 적용하여 분석하였다.

• 대한조선학회논문집
• /
• 제52권1호
• /
• pp.88-95
• /
• 2015

For the frequency-domain spectral fatigue analysis, the probability density function of stress range needs to be estimated based on the stress spectrum only, which is a frequency domain representation of the response. The probability distribution of the stress range of the narrow-band spectrum is known to follow the Rayleigh distribution, however the PDF of wide-band spectrum is difficult to define with clarity due to the complicated fluctuation pattern of spectrum. In this paper, efforts have been made to figure out the links between the probability density function of stress range to the structural response of wide-band Gaussian random process. An artificial neural network scheme, known as one of the most powerful system identification methods, was used to identify the multivariate functional relationship between the idealized wide-band spectrums and resulting probability density functions. To achieve this, the spectrums were idealized as a superposition of two triangles with arbitrary location, height and width, targeting to comprise wide-band spectrum, and the probability density functions were represented by the linear combination of equally spaced Gaussian basis functions. To train the network under supervision, varieties of different wide-band spectrums were assumed and the converged probability density function of the stress range was derived using the rainflow counting method and all these data sets were fed into the three layer perceptron model. This nonlinear least square problem was solved using Levenberg-Marquardt algorithm with regularization term included. It was proven that the network trained using the given data set could reproduce the probability density function of arbitrary wide-band spectrum of two triangles with great success.