• Title/Summary/Keyword: 시스템 신뢰성 해석

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Basic Study on the Reliability Analysis of Structural Systems (시스템 신뢰성 해석에 관한 기초연구)

  • Lee, Joo-Sung
    • Journal of Ocean Engineering and Technology
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    • v.3 no.2
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    • pp.145-157
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    • 1989
  • 본 논문의 주목적은 불연속 또는 연속계 구조물의 시스템 신뢰성해석(system reliability analysis)을 위한 보다 일반적인 방법을 소개하는데 있다. 본 논문에서는, 확대하중증분법(extended incremental load method)이라고 불리우는데, 지금까지의 신뢰성 해석법 중 종래의 하중증분법이 갖는 단점을 보완하고, 여러 형태의 하중이 작용하는 구조물에 대해, 부재의 파괴후 거동(post-ultimate behaviour)을 다른 방법보다 더 실제적으로 고려할 수 있는 장점을 갖도록 개발한 것이다. 본 방법의 또 하나의 장점은 구조설계시 사용하는 강도공식(strength formula) 을 시스템 신뢰성 해석에서 직접 이용할 수 있다는 점이다. 이 방법은 부유식 해양구조물 같은 연속계 구조물의 시스템 신뢰성 해석을 위해 개발되었는데, 이 논문에서는 실제 구조물은 다루지 않고, 방법의 정당성과 아울러 수정된 안전여유식의 적용가능성을 보여주는 것에 중점을 두었다. 본 논문의 부유식 해양구조물들에 적용한 결과는 후일 발표할 예정이다.

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System Reliability Analysis Considering Correlation of Performances (성능의 상관관계를 고려한 시스템 신뢰성 해석)

  • Kim, Saekyeol;Lim, Woochul;Lee, Tae Hee
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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    • v.41 no.4
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    • pp.291-297
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    • 2017
  • Reliability analysis of a mechanical system has been developed in order to consider the uncertainties in the product design that may occur from the tolerance of design variables, uncertainties of noise, environmental factors, and material properties. In most of the previous studies, the reliability was calculated independently for each performance of the system. However, the conventional methods cannot consider the correlation between the performances of the system that may lead to a difference between the reliability of the entire system and the reliability of the individual performance. In this paper, the joint probability density function (PDF) of the performances is modeled using a copula which takes into account the correlation between performances of the system. The system reliability is proposed as the integral of joint PDF of performances and is compared with the individual reliability of each performance by mathematical examples and two-bar truss example.

Application of the Stochastic Finite Element Method to Structural System Reliability Analysis (확율유한요소법의 구조시스템신뢰성해석에의 적용)

  • 이주성
    • Computational Structural Engineering
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    • v.5 no.1
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    • pp.97-108
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    • 1992
  • This paper is an attempt to account for the uncertainty of the residual strength in the reliability analysis of structural systems. For this purpose the stochastic finite element method(SFEM) is linked to the system reliability analysis procedure. The stochastic finite element is known to be able to a more explicitly consider the effect of uncerainties of material and geometric variables on those of load effects in structural analysis procedure. The method has been applied to system as well as component reliability analysis of a plane structure. Comparison of the results by the present approach is made with the method in which the residual strength of failed component is treated as deterministic variable. Several case studies have been carried to show the effect of uncertainty in residual strength of a member after failure. Is has been conformed that reidual strength very much affect the system reliability level. It can be, hence, concluded that the uncertainties in the post-ultirnate behaviour may have to be taken into account in the system reliability analysis for a better a ssessment of the system reliability especially for a structure of which member behaviour is modelled as asemi-brittle model. And then the stochastic finite element method can efficiently evaluate the system reliability.

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An Efficient Approach on Reliability Analysis under Multidisciplinary Analysis Systems (다분야 통합해석 시스템의 효율적인 신뢰성 해석기법 연구)

  • Ahn, Joong-Ki;Kwon, Jang-Hyuk
    • Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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    • v.33 no.3
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    • pp.18-25
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    • 2005
  • Existing methods have performed the reliability analysis using nonlinear optimization techniques. This is mainly due to the fact that they directly apply Multidisciplinary Design Optimization(MDO) frameworks to the reliability analysis formulation. Accordingly, the reliability analysis and the Multidisciplinary Analysis(MDA) are tightly coupled in a single optimizer, which hampers utilizing the recursive and function-approximation based reliability analysis methods such as the Advanced First Order Reliability Method(AFORM). In order to utilize the efficient reliability analysis method under multidisciplinary analysis systems, we propose a new strategy named Sequential Approach on Reliability Analysis under Multidisciplinary analysis systems(SARAM). In this approach, the reliability analysis and the MDA are decomposed and arranged in a sequential manner, making a recursive loop. The efficiency of the SARAM method was verified using three illustrative examples taken from the literatures. Compared with existing methods, it showed the least number of subsystem analyses over other methods while maintaining accuracy.

System Reliability-Based Design Optimization Using Performance Measure Approach (성능치 접근법을 이용한 시스템 신뢰도 기반 최적설계)

  • Kang, Soo-Chang;Koh, Hyun-Moo
    • KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research
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    • v.30 no.3A
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    • pp.193-200
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    • 2010
  • Structural design requires simultaneously to ensure safety by considering quantitatively uncertainties in the applied loadings, material properties and fabrication error and to maximize economical efficiency. As a solution, system reliability-based design optimization (SRBDO), which takes into consideration both uncertainties and economical efficiency, has been extensively researched and numerous attempts have been done to apply it to structural design. Contrary to conventional deterministic optimization, SRBDO involves the evaluation of component and system probabilistic constraints. However, because of the complicated algorithm for calculating component reliability indices and system reliability, excessive computational time is required when the large-scale finite element analysis is involved in evaluating the probabilistic constraints. Accordingly, an algorithm for SRBDO exhibiting improved stability and efficiency needs to be developed for the large-scale problems. In this study, a more stable and efficient SRBDO based on the performance measure approach (PMA) is developed. PMA shows good performance when it is applied to reliability-based design optimization (RBDO) which has only component probabilistic constraints. However, PMA could not be applied to SRBDO because PMA only calculates the probabilistic performance measure for limit state functions and does not evaluate the reliability indices. In order to overcome these difficulties, the decoupled algorithm is proposed where RBDO based on PMA is sequentially performed with updated target component reliability indices until the calculated system reliability index approaches the target system reliability index. Through a mathematical problem and ten-bar truss problem, the proposed method shows better convergence and efficiency than other approaches.

Applicability of reliability indices for water distribution networks using system performance measurements (다중 성능지표를 활용한 상수관망시스템의 신뢰도 지수 적용성 평가)

  • Jeong, Gimoon;Kang, Doosun
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2020.06a
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    • pp.90-90
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    • 2020
  • 상수관망시스템은 관할 지역 내 생활 및 공업용수를 공급하기 위한 사회기반시설물로써, 비상시에도 사용자의 용수 수요를 충족하기 위한 안정적인 성능이 요구된다. 이러한 상수관망시스템의 용수공급능력은 비상시 용수공급가능량, 공급수압 등 여러 가지 수리해석 결과를 통해 판단할 수 있다. 그러나, 시스템의 설계 및 운영 과정에서 다양한 성능들을 시간·공간적으로 모두 고려하는 것은 매우 복잡한 과정을 거치므로, 복합적인 용수공급 성능을 집약적으로 평가하기 위한 신뢰도 지수들이 개발되었다. 여기서 신뢰도 지수들은 각각의 이론적 접근방법에 따라 시스템의 특정 성능에 다소 편중된 평가 결과를 갖는 것으로 알려져 있으며, 따라서 상수관망시스템의 설계 및 운영 시, 목적과 특성에 맞는 적합한 신뢰도 지수를 선정하고, 적용하기 위한 분석이 필요하다. 본 연구에서는 상수관망시스템의 구조적 특성 및 핵심 성능에 따른 신뢰도 지수별 적용성을 평가하기 위해, 다양한 형태의 네트워크에서 몇 가지 공급부하 시나리오를 바탕으로 수리해석 결과와 신뢰도 지수 간의 상관성을 분석하였다. 또한, 다기준 분석기법을 통해 종합적인 시스템 핵심 성능에 대한 신뢰도 지수의 상관성을 분석함으로써, 시스템 전반에 대한 신뢰도 지수별 적용성을 함께 평가하였다. 본 연구 결과는 향후 상수관망시스템의 설계 또는 기존 시스템의 보강 및 운영계획 수립 등을 위한 연구에서 폭넓게 활용할 수 있을 것으로 기대된다.

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병행처리 소프트웨어 시스템의 신뢰성 평가 모형

  • 정은이;전철부;박만곤
    • Proceedings of the Korea Association of Information Systems Conference
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    • 1997.10a
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    • pp.359-367
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    • 1997
  • 소프트웨어 개발 수명주기 동안의 소프트웨어 테스팅 단계에서 Jelinski와 Moranda의 소프트웨어 고장 데이트 해석 모형이, 병행처리 소프트웨어 환경에서 나타날 수 있는 여러 개의 소프트웨어 오류가 각 테스팅 스테이지에서 다중적으로 발생하여 하나의 소 프트웨어 고장의 원인이 되는 소프트웨어 테스팅 환경에서는 적절하지 않기 때문에, 다중 소프트웨어 오류가 하나의 고장을 유발하는 테스팅 데이터 해석을 위한 베이지안 소프트웨 어 신뢰도 성장 모형을 제안하면서 몇 가지 소프트웨어 신뢰성 측도들에 관해서 비정도 사 전정보를 고려한 베이즈 추정량을 구한다. 그리고 제안된 베이지안 소프트웨어 신뢰도 측도 들의 베이즈 추정량의 성능 평가를 위해서 몬테카를로 시뮬레이션을 수행하고 MSE와 Bias 의 관점에서 성능을 비교한다.

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System Reliability-Based Safety Assessment of Steel Cable-Stayed Bridges (체계신뢰성방법에 기초한 강사장교의 안전도평가)

  • 조효남;임종권;박경훈
    • Computational Structural Engineering
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    • v.11 no.4
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    • pp.351-360
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    • 1998
  • 본 논문에서는 실용적 체계신뢰성에 기초한 강사장교의 안전도평가를 위한 체계적인 모형을 제안하였다. 공용중인 강사장교의 시스템 안전도평가를 위하여 요소신뢰성해석을 위한 케이블, 주형 그리고 주탑의 한계 상태모형과 각 요소들간의 조합파괴를 포함하는 주파괴경로를 정의할 수 있는 체계신뢰성해석 모형을 제안하였다. 요소신뢰성해석을 위한 수치해석기법으로는 AFOSM(Advanced First Order Second Moment) 방법을 사용하였고, 체계신뢰성해석을 위해서는 부분 ETA(partial Event Tree Analysis) 모형을 사용하였다. 제안된 방법의 타당성을 고찰하기 위하여 진도대교의 안전도 평가에 적용하였다. 부분 ETA 모혀을 사용한 체계신뢰성 평가 방법은 기존의 요소신뢰성 방법에 비해 구조물의 여용성을 충분히 반영하는 상당히 합리적이며 실제적인 결과를 보여주는 실용적인 방법으로 판단된다.

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Reliability Assessment of A Redundant System with Maintenance Activity (보수를 고려한 병렬결합 시스템의 신뢰성 평가)

  • 제무성;이수경
    • Proceedings of the Korean Institute of Industrial Safety Conference
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    • 1997.05a
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    • pp.85-90
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    • 1997
  • 시스템의 안전성을 확보하기 위하여 각 부품들은 주기적으로 점검되어야 하고, 필요시 교체되어야 한다. 시스템의 신뢰성은 부품 고장률, 점검주기, 점검시간, 인적오류의 함수이다. 시스템의 너무 잦은 보수점검은 보수시 인적오류가능성을 증대시켜 시스템의 신뢰성을 저하시키는 효과가 있으며, 반면에 너무 긴 주기를 갖는 보수점검도 고장시스템을 적시에 찾아내어 교체하지 못함으로 인하여 시스템의 신뢰성이 감소하게된다. 그러므로 적절한 점검주기와 허용정지시간으로 보수되어야 시스템의 효율성과 안전성을 제고시킬 수 있다. 본 논문에서는 이러한 시스템 신뢰성에 영향을 미치는 요소들을 함수로하는 시스템 신뢰성의 해석식을 유도하였고 유도된 수식을 예제시스템인 가스정압기에 적용하였다. (중략)

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Slope Stability Analysis Considering Multi Failure Mode (다중파괴모드를 고려한 사면안정해석)

  • Kim, Hyun-Ki;Kim, Soo-Sam
    • Journal of the Korean Society for Railway
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    • v.14 no.1
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    • pp.24-30
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    • 2011
  • Conventional slope stability analysis is focused on calculating minimum factor of safety or maximum probability of failure. To minimize inherent uncertainty of soil properties and analytical model and to reflect various analytical models and its failure shape in slope stability analysis, slope stability analysis method considering simultaneous failure probability for multi failure mode was proposed. Linear programming recently introduced in system reliability analysis was used for calculation of simultaneous failure probability. System reliability analysis for various analytical models could be executed by this method. For application analysis for embankment, the results of this method shows that system stability of embankment calculate quantitatively.