• Title/Summary/Keyword: 시스템 신뢰성 해석

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Fault Prediction and Diagnosis Using Fuzzy Expert System (퍼지 전문가 시스템을 이용한 고장 예측 및 진단)

  • 최성운;이영석
    • Proceedings of the Safety Management and Science Conference
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    • 1999.11a
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    • pp.109-121
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    • 1999
  • 플랜트 및 설비가 대규모, 정교화, 복잡화 될수록 이로 인한 고장 및 오류에 의한 피해가 막대하기 때문에, 시스템의 신뢰성, 보전성 및 안전성 향상과 제품 품질 향상을 추구 및 안전성 유지에 대한 관심이 고조되고 있다. 고장진단은 잠재적으로 노이즈를 가지고 있다고 생각되는 데이터의 해석에 근거하여 시스템의 고장을 찾는 일련의 체계적이고 통합된 방법이다. 그러나 대부분의 방법들이 이진 논리에 기초를 둔 추론으로 불확실성을 제대로 결과에 반영하지 못하고 있다. 본 논문에서는 예방정비의 관점에서 시스템에 내재된 다양한 불확실성을 효율적으로 처리하기 위해 전문가의 직관과 경험등을 기초로 하여 언어학적 변량을 취하고, 이를 퍼지 기법을 이용하여 정량화 함으로써 불확실성을 고려한 판단이 가능하게 하는 퍼지 전문가 시스템을 제안한다.

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Safety Analysis of Storm Sewer Using Probability of Failure and Multiple Failure Mode (파괴확률과 다중파괴유형을 이용한 우수관의 안전성 분석)

  • Kwon, Hyuk-Jae;Lee, Cheol-Eung
    • Journal of Korea Water Resources Association
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    • v.43 no.11
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    • pp.967-976
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    • 2010
  • AFDA (Approximate Full Distribution Approach) model of FORM (First-Order Reliability Model) which can quantitatively calculate the probability that storm sewer reach to performance limit state was developed in this study. It was defined as a failure if amount of inflow exceed the capacity of storm sewer. Manning's equation and rational equation were used to determine the capacity and inflow of reliability function. Furthermore, statistical characteristics and distribution for the random variables were analyzed as a reliability analysis. It was found that the statistical distribution for annual maximum rainfall intensity of 10 cities in Korea is matched well with Gumbel distribution. Reliability model developed in this study was applied to Y shaped storm sewer system to calculate the probability that storm sewer may exceed the performance limit state. Probability of failure according to diameter was calculated using Manning's equation. Especially, probability of failure of storm sewer in Mungyeong and Daejeon was calculated using rainfall intensity of 50-year return period. It was found that probability of failure can be significantly increased if diameter is decreased below the original diameter. Therefore, cleaning the debris in sewer pipes to maintain the original pipe diameter should be one of the best ways to reduce the probability of failure of storm sewer. In sewer system, two sewer pipes can flow into one sewer pipe. For this case, probability of system failure was calculated using multiple failure mode. Reliability model developed in this study can be applied to design, maintenance, management, and control of storm sewer system.

Assessment of Variables for Quantile Estimation in Regional Frequency Analysis (지역빈도해석의 확률강우량 산정에 대한 지역구분인자의 영향성 평가)

  • Jung, Tae-Ho;Kim, Hanbeen;Kim, Sunghun;Heo, Jun-Haeng
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2018.05a
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    • pp.428-428
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    • 2018
  • 지역빈도해석은 대상 지점의 관측자료만을 사용하는 지점빈도해석과 달리 지역구분을 통해 정의된 동질지역 내에 포함된 모든 지점의 자료를 사용하여 보다 정확하고 신뢰할 수 있는 확률수문량을 산정할 수 있는 방법이다. 지역빈도해석의 절차는 크게 지역구분인자를 이용한 동질지역구분과 홍수지수모형의 적용을 통한 확률강우량 산정으로 나눌 수 있다. 본 연구에서는 지역구분에 사용되는 지역구분인자가 지역빈도해석의 확률강우량 산정에 미치는 영향을 알아보기 위하여 지역구분인자와 확률강우량 산정결과와의 상관성을 분석하고자 한다. 먼저, 동질지역 구분을 위해 지형적 특성과 수문학적 특성을 나타내는 지역구분인자를 선정하였으며, 군집분석을 통해 동질지역 구분을 수행하였다. 구분된 동질지역에 대해 지역성장곡선을 추정하고 홍수지수모형을 통해 지점별 확률강우량을 산정하였다. 지역빈도해석을 통해 산정된 확률강우량의 지점빈도해석 대비 증감률과 동질지역구분에 사용된 지역구분인자와의 상관성분석을 통해 지역빈도해석의 확률강우량 산정에 영향을 주는 지역구분인자를 확인하였다.

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Reliability Analysis of 4WS Elements Subjected to Dynamic Load (동적하중을 고려한 4륜 조향장치 부품의 신뢰성 해석)

  • 양성모
    • Journal of the Korean Society of Manufacturing Technology Engineers
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    • v.7 no.2
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    • pp.69-73
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    • 1998
  • With increased loads in steered wheels and wider section tires the effort required at the steering wheel makes the driver's job very tiring and difficult. Improvements such as an increase in the mechanical efficiency of the steering system or lower steering box ratios help the reduce driver fatigue. Now using of power steering is increasing. It needs to be considering parts size of steering system as using power steering. This paper presents adjust part size of steering system form estimating reliability according to reducing torque under the dynamic load, In this paper, the spider of universial joint is selected to prove relation between steering and power steering reliability.

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A Study on Experimental Analysis of Dynamic properites for Structure and its Application (구조물 동특성의 실험적 해석과 응용기술에 관한 연구 (기계식 주차설비 진동제어))

  • 이홍기;박상규
    • Proceedings of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering Conference
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    • 1993.04a
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    • pp.40-45
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    • 1993
  • 일반적으로 건물 구조물에 전달되는 기계진동을 감소시키기 위해서 기계와 기초사이에 유연한 방진소자를 삽입하여 기계가진력(exciting force)의 전달 률을 줄인다. 또한 구조물의 고유진동수와 진동원의 가진주파수가 일치할 경 우, 가진주파수를 변화시키거나, 구조물의 동특성을 변화시키는 방법을 사용 한다. 어떠한 방안을 선택하든 효과적이고 정량적인 방진 시스템을 구성하고 구조물의 정확한 진동상태를 예측하기 위해서는 진동원의 가진특성과 구조 물의 동특성에 대한 정보가 요구된다. 일반적으로 방진설계를 위해 필요한 진동원의 가진특성은 제조회사의 사양이나 측정을 통하여 비교적 쉽게 얻을 수 있다. 복합재료, 다양한 경계조건, 복잡한 대형구조물등은 수치해석을 이 용하여 해석적인 방법으로 동특성을 구할 경우, 신뢰성 있는 정보를 얻기에 는 많은 노력이 요구된다. 더우기 현장에서 발생하는 진동문제는 대부분 복 잡하고 시간적으로 시급히 해결해야 하기 때문에 효율적인 절차를 구성하여 구조물의 동특성을 해석하는 방법을 사용할 필요가 있다. 구조물의 동특성은 실험적인 방법을 통하여 구하고 그 외의 필요한 계산들은 해석을 통하여 얻 는 것이 효율적일 수 있다. 실험적 동특성해석은 입력하중에 대한 응답의 크 기와 위상 비를 주파수별로 나타내는 전달함수를 측정하는 방법으로서 가진 장치 및 여러 측정/분석 장비가 필요하며, 철교, 교량, 건물의 철골 및 콘크 리트 슬라브등 다양한 중대형의 구조물을 Signal/Noise비가 좋도록 가진 시 켜야 할 필요성이 있다. 본 연구에서는 이러한 실험적 방법의 현장 적응성과 신뢰성을 확보하기 위해 대형충격기(large impact hammer, max, peak force 약 10000N, time duration 약 20ms)를 제작하고 실험/분석 시스템 및 구조물 의 진동제어를 위한 절차를 Fig.1과 같이 구성하고 이를 철근콘크리트 건물 에 설치한 기계식 주차설비의 진동제어에 적용하였다.force response simulation)를 수행하여 임의의 좌표 공간에 대한 진동수준을 해석적으로 예측할 뿐만 아니라 구조물의 진동제어 를 위한 동적인자를 변경시킬 수 있는 정보를 제공하며 장비를 방진할 경우 신뢰성 있는 전달률을 결정할 수 있다. 실험적으로 철교, 교량이나 건물의 철골구조 및 2층 바닥 등 대,중형의 복잡한 구조물에 대항 동특성을 나타내 는 모빌리티를 결정할 경우 충격 가진 실험이 사용되는 실험장비 측면에서 나 실험을 수행하는 과정이 대체적으로 간편하다. 그러나 이 경우 대상 구조 물을 충분히 가진시킬수 있는 용량의 대형 충격기(large impact hammer)가 필요하게 된다. 이러한 동적실험은 약 길이 61m, 폭 16m의 4경간 교량에 대 하여 동적실험을 수행하여 가능성을 확인하였다. 여기서는 실험실 수준의 평 판모델을 제작하고 실제 현장에서 이루어질 수 있는 진동제어 구조물에 대 한 동적실험 및 FRS를 수행하는 과정과 동일하게 따름으로써 실제 발생할 수 있는 오차나 error를 실험실내의 차원에서 파악하여 진동원을 있는 구조 물에 대한 진동제어기술을 보유하고자 한다. 이용한 해마의 부피측정은 해마경화증 환자의 진단에 있어 육안적인 MR 진단이 어려운 제한된 경우에만 실제적 도움을 줄 수 있는 보조적인 방법으로 생각된다.ofile whereas relaxivity at high field is not affected by τS. On the other hand, the change in τV does not affect low field profile but strongly in fluences on both inflection fie이 and the maximum relaxivity value. The results shows a fluences on both inflection field and the maximum relaxivity value. The results shows

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Reliability-Based Optimal Design of Water Distribution Network (상수관망의 신뢰도 기반 최적설계)

  • PARK, Jae Hong;HAN, Keun Yeon
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2004.05b
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    • pp.961-965
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    • 2004
  • 본 연구에서는 상수관망의 신뢰도 기반 최적화설계에서 시스템 구성물의 기계적 고장의 영향뿐만이 아니라 관로의 수리학적 능력과 절점수요에서의 불확실성이 결합되어 인식할 수 있는 새로운 방법을 제시하였다. 수질과 연관된 신뢰도 문제는 고려하지 않았고 단지 수량의 항으로 수요자들의 요구량을 충족시키기 위해 급수관망의 공급능력을 고려하였다. 수량의 관점에서 관망의 신뢰도의 측정은 절점 수요량들이 항상 만족되어진다고 가정한 상태에서 불충분한 수두의 정도를 이용한다. 따라서 절점신뢰도는 공급되는 절점수두가 미리 규정된 최소수두를 상외하거나 충족시키는 확률로 정의되어진다. 이 모형에 의해 설계된 상수관망은 정상관망 상태구성(구성물의 고장이 발생하지 않았을 경우)와 미리 정해진 고장 시나리오의 범위와 연관된 관망의 악화된 구성상태 모두에서 절점에서의 임의의 수요량과 임의의 수리학적 능력하에서 상수공급량의 항으로 규정된 수준의 서어비스의를 제공할 수 있다. 본 모형은 다양한 관망구성에 내해 상수관망의 신뢰도의 정도를 결정하기 위해서 Monte-Carlo 모의를 이용하였다. 실제 상수관망에 내해 본 인구모형을 이용하여 신뢰도 및 최적화 해석이 수행되었다. 해석결과 본 모형은 합리적으로 관망 전체에 대해 합리적인 범위의 신뢰도를 유지하면서 관망의 건설비용의 치적화가 수행될 수 있었다.

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IT화 대응 변압기 유지보수$\cdot$지원시스템

  • 대한전기협회
    • JOURNAL OF ELECTRICAL WORLD
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    • s.299
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    • pp.70-75
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    • 2001
  • 최근 몇 년 사이 설비투자가 억제되어 고경년(高經年)변압기나 과부하로 운전조건이 어려워진 변압기가 증가하고 있으며, 이에 따라 기기의 운전신뢰성 유지와 정비$\cdot$보수를 위한 토털코스트의 삭감 요구가 제기되고 있다. 변압기의 운전신뢰성을 유지하기 위한 센서 및 장치는 점검$\cdot$순시의 지원, 이상징후의 검출은 물론 기기의 상태를 정확하게 파악함으로써 적절한 유지보수의 지원을 목적으로 하는 것이 제품화되어 있다. 이와 같은 변압기의 감시$\cdot$진단센서 기술과 IT(정보기술)를 이용한 IT화 대응 변압기 유지보수지원시스템을 개발하여 공장내의 실(實)변압기에 설치, 실용성을 확인하였다. 이 시스템은 기존의 광역네트워크를 사용하여 유지보수거점에 위치하면서 원격지의 변압기 운전상태와 감시$\cdot$진단정보를 필요에 따라 액세스할 수 있도록 되어 있으며, 유지보수거점에서는 기기감시서버내의 데이터와 화면을 임의로 액세스할 수 있고 유지보수정보의 공유화와 이상검출시의 유중가스센서의 기동, 부하시 탭전환장치(LTC)의 토크파형 표시에 의한 조기대응과 이상해석$\cdot$진단정도(精度)의 향상에 효과를 발휘할 수 있다. 시스템은 변압기의 중요성, 토털코스트에 맞추어 구축된다. 이 때문에 센서, 각 장치간의 데이터 전송에 대해서는 온라인, 오프라인 및 각종 I/F를 준비하여 시스템의 선택성$\cdot$확장성을 고려토록 하고 있다. 차후 IT화 대응 유지보수지원시스템이 변압기 운전신뢰성 유지와 유지보수코스트 삭감에 효과를 발휘할 것으로 기대한다.

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Study on Hydroelastic Analysis of LNGC Cargo by Global-Local Analysis Technique (전역-국부 해석기법에 의한 LNG 운반선 화물창의 유탄성 해석에 관한 연구)

  • Park, Seong-Woo;Cho, Jin-Rae
    • Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
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    • v.20 no.1
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    • pp.83-92
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    • 2007
  • There are many numerical methods to solve large-scale fluid-structure interaction(FSI) problems. However, these methods require very fine mesh to achieve the reasonable numerical accuracy and stability due to the concentrated and volatile hydrodynamic pressure caused by the liquid sloshing. Consequently, the numerical analysis targeting for the long-period time response with the desired numerical accuracy Is very highly time-consuming. The aim of this paper is to suggest a new method to analyze the hydroelastic behavior of the LNGC containment by using the global-local numerical approach. The reliability of the presented method is firstly examined, and then its efficiency is demonstrated by presenting that the long-period local responses of the LNGC containment are obtained with relatively short CPU time.

Reliability Assessment Based on an Improved Response Surface Method (개선된 응답면기법에 의한 신뢰성 평가)

  • Cho, Tae Jun;Kim, Lee Hyeon;Cho, Hyo Nam
    • Journal of Korean Society of Steel Construction
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    • v.20 no.1
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    • pp.21-31
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    • 2008
  • response surface method (RSM) is widely used to evaluate th e extremely smal probability of ocurence or toanalyze the reliability of very complicated structures. Althoug h Monte-Carlo Simulation (MCS) technique can evaluate any system, the procesing time of MCS dependson the reciprocal num ber of the probability of failure. The stochastic finite element method could solve thislimitation. However, it is limit ed to the specific program, in which the mean and coeficient o f random variables are programed by a perturbation or by a weigh ted integral method. Therefore, it is not aplicable when erequisite programing. In a few number of stage analyses, RSM can construct a regresion model from the response of the c omplicated structural system, thus, saving time and efort significantly. However, the acuracy of RSM depends on the dist ance of the axial points and on the linearity of the limit stat e functions. To improve the convergence in exact solution regardl es of the linearity limit of state functions, an improved adaptive response surface method is developed. The analyzed res ults have ben verified using linear and quadratic forms of response surface functions in two examples. As a result, the be st combination of the improved RSM techniques is determined and programed in a numerical code. The developed linear adapti ve weighted response surface method (LAW-RSM) shows the closest converged reliability indices, compared with quadratic form or non-adaptive or non-weighted RSMs.

Probability Theory-based Flood Vulnerability for Agricultural Reservoirs under Climate Change (기후변화 대응 농업용 저수지의 확률론 기반 홍수 취약성 산정)

  • Park, Jihoon;Kang, Moon Seong;Song, Jung-Hun;Jun, Sang Min
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2017.05a
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    • pp.346-346
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    • 2017
  • 기후변화에 따른 기상이변의 동시다발적인 발현은 농촌 지역의 홍수 발생 빈도를 증가시키고 있다. 현재의 기후시스템은 과거의 강우빈도를 기준으로 산정한 설계기준을 벗어나는 강우 사상을 빈번하게 발생시키므로 설계변수의 불확실성을 보다 합리적인 방법으로 정량화할 필요가 있다. 본 연구의 목적은 기후변화에 대응하여 확률론을 이용한 농업용 저수지의 홍수 취약성을 산정하는 데 있다. 먼저 홍수 취약성 해석에 필요한 과거와 미래 수문 자료를 수집하고 전처리 과정을 통해 해석에 적합한 자료로 구축하였다. 설계변수의 불확실성을 분석하기 위해 지속시간별 최대강우량, 유입 설계홍수량에 대해 부트스트랩 (bootstrap) 기법을 적용하여 자료를 재추출하였다. 부트스트 랩은 표본집단의 확률분포에 대해 가정을 하지 않고 표본집단의 통계적 특성을 이용하여 모집단의 통계적 추론을 할 수 있는 비모수적인 리샘플링 기법이다. 부트스트랩 추론은 표본집단의 추정치, 편의, 표준오차를 산정하고 신뢰구간을 추정한다. 부트스트랩 추론을 통해 산정하는 신뢰수준을 이용하여 농업용 저수지의 홍수 취약성을 산정하였다. 본 연구는 설계변수에 내재하는 불확실성을 부트스트랩 기법을 이용하여 정량화하고 확률적인 값을 가지는 홍수 취약성으로 산정하여 제시할 수 있다.

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