It is well known that the fatigue damage process in composite materials is very complicated due to complex failure mechanisms that comprise debounding, matrix cracking, delamination and fiber splitting of laminates. Therefore, the residual strength, instead of a single dominant crack length, is chosen to describe the criticality of the damage accumulated in the sublaminate. In this study, two models for residual strength degradation established by Yang-Liu and Tanimoto-Ishikawa that are capable of predicting the statistical distribution of both fatigue life and residual strength have been investigated and compared. Statistical methodologies for fatigue life prediction of composite materials have frequently been adopted. However, these are usually based on a simplified probabilistic approach considering only the variation of fatigue test data. The main object of this work is to propose a fatigue reliability analysis model which accounts for the effect of all sources of variation such as fabrication and workmanship, error in the fatigue model, load itself, etc. The proposed model is examined using the previous experimental data of GFRP and it is shown that it can be practically applied for fatigue problems in composite materials.
복잡한 시스템의 신뢰도를 해석하기 위해서는 가용도 (Availability) 및 각종 고장간격 등의parameter를 계산하여야 한다. 따라서 이들 parameter를 정의하고 이의 적용성에 대하여 언급하였으며, Markov process를 적용하여 각종 고장간격을 계산하는 기법을 유도하였다. 본 Markov process에 의한 신뢰도 해석기법은 제반 시스템의 상태확률을 계산하여 각종parameter를 구하게 되므로 다양한 시스템의 상태를 해석할 수 있으며, 시스템의 신뢰도 예측은 물론 정비계획을 수행하는 데에도 광범위하게 응용할 수 있다.
From the viewpoint of engineering applications, the prediction of the failure of bogies plays an important role in preventing the occurrence of fatigue. Fatigue is a complex phenomenon affected by many uncertainties (such as load, environment, geometrical and material properties, and so on). The key to predict fatigue damage accurately is how to quantify these uncertainties. A Bayesian model is used to account for the uncertainty of various sources when predicting fatigue damage of structural components. In spite of improvements in the design of fatigue-sensitive structures, periodic non-destructive inspections are required for components. With the help of modern nondestructive inspection techniques, the fatigue flaws can be detected for bogie structures, and fatigue reliability can be updated by using Bayesian theorem with inspection data. A practical fatigue analysis of welded bogies is utilized to testify the effectiveness of the proposed methods.
복잡한 구조물의 유한요소해석 응답값으로부터 계산된 요소신뢰성 지수와 파괴확률은 음함수의 미분 및 극히 작은 파괴확률의 계산상 1계2차 모멘트법 (FOSM)과 몬테카를로 시뮬레이션(Monte-Carlo Simulation)의 적용이 어려우므로, 선택된 확률변수만의 함수인 한계상태방정식을 음함수로 구성하는 응답면기법을 적용하여, 기본설계단계의 아치교량의 설계값으로 구성된 확률변수를 고려하여 교량시스템의 완성단계에 대한 위험성을 해석하였다. 체계신뢰성 해석에서는 모든 붕괴모드의 발생경로와 단면에 대한 해석에 많은 시간이 소요되어 유한요소 구조해석 결과와 기존의 아치교 사고사례 등을 통해서 밝혀진 중요한 위험경로 및 위험단면의 파괴를 일으키는 사건에 대하여만 고려하였다. 교량시스템의 체계신뢰성을 평가하여 상관관계의 변동에 따른 시스템붕괴에 대한 발생확률의 상하한계를 결정하였다. 시스템의 요소간 저항연결구조는 요소파괴의 순서와 전체강성의 감소정도에 따라서 결정하였다. 체계신뢰성에서 검토되지 않는 다른 요소간의 상관관계를 검토하기 위해서 가정된 붕괴순서와 다른 거동을 보일 경우에 대해서는 통계적으로 독립된 요소들의 파괴와 그 모든 붕괴모드 조합경우에 대해서 검토하였다. 붕괴모드조합의 검토 결과 거더와의 파괴조합과 아치리브와의 파괴조합에서 체계신뢰성보다 위험한 상한계 시스템 파괴확률과 안전한 하한계 파괴확률이 발견되었다.
본 논문은 2009년~2012년까지 코스닥시장에서 상장폐지된 기업 중 제조업을 영위하는 83개사를 부실기업표본으로 선정하고 동종품목 혹은 동종 산업군에 속하는 정상기업 83개사와 함께 쌍대표본으로 표본기업을 구성하였다. 상장폐지직전 5년간 75개의 재무적 비율을 부실기업과 정상기업 두 그룹의 평균차이분석을 통하여 5년 연속 유의미한 변수로 출현한 15개 변수를 선정하여 단일변량분석(이원분류법)과 다변량분석(로지스틱회귀분석 및 판별분석)을 진행하였다. 분석 결과, 로지스틱회귀분석모형의 판별력(분류정확도)이 가장 높게 나타났다. 본 연구는 기업부실이 장기간에 걸쳐 서서히 진행된다는 점을 감안하여 상장폐지직전 5년 전 자료까지 고려하여 기업부실을 예측함으로써 기존 선행연구들이 상장폐지 직전 3년 전 자료로 기업부실을 예측한 것과 달리 보다 조기에 기업부실을 예측하려고 시도한 점과 일반 이해관계자들도 쉽게 접근할 수 있는 이원분류법(단일변량분석)과 통계적으로 복잡한 다변량분석을 비교분석한 것도 기존 선행연구와 차별화된다.
오늘날 고속도로 운영은 IT를 기반으로 하는 복잡한 Digital Infrastructure이다. 이러한 IT의 활용은 점점 많아지고 있는데, 예측 불가능한 운영위험이 발생할 경우 IT의 편리함만큼이나 피해가 예상외로 커질 수 있다. 고속도로 운영 위험은 도로의 운영이 중단되어 도로이용자들이 서비스를 제공받지 못하는 것이다. 운영위험은 예상하지 못한 과다한 운영관리비 및 유지관리비의 발생으로 계획된 운영비를 초과하는 것이며, 운영수입의 손실을 가져온다. 그 결과 이용자 안전의 위험과 운영자의 부실을 초래하게 되는데, 기존의 연구는 이를 추정할 수 있는 방법에 대한 연구가 미흡한 실정이다. 따라서 본 연구에서는 디지털화된 고속도로에서 대규모 정전사태가 발생할 경우 추가로 발생되는 운영비 항목을 구체적으로 제시하고 각 항목에 대한 예상 가능한 위험비용을 시뮬레이션 추정을 하고자 하였다. 이를 근거로 하여 운영위험을 방지하기 위한 비용예산과 운영계획 측면에서 방안을 제시하고자 하며, 향후 운영의 건전성을 확보할 수 있는 기초자료로 활용을 도모코자 한다.
Sharma, Shashi Kant;Kumar, K.V. Praveen;Akbar, M. Abdul;Rambabu, Dadi
Advances in materials Research
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제11권1호
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pp.59-73
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2022
In the construction industry, thin-walled frame elements with very slender open cross-sections and low torsional stiffness are often subjected to a complex loading condition where axial, bending, shear and torsional stresses are present simultaneously. Hence, these often fail in instability even before the yield capacity is reached. One of the most common instability conditions associated with thin-walled structures is Lateral Torsional Buckling (LTB). In this study, a first order Generalized Beam Theory (GBT) formulation and numerical analysis of cold-formed steel lipped channel beams (C80×40×10×1, C90×40×10×1, C100×40×10×1, C80×40×10×1.6, C90×40×10×1.6 and C100×40×10×1.6) subjected to uniform moment is carried out to predict pure Lateral Torsional Buckling (LTB). These results are compared with the Finite Element Analysis of the beams modelled with shell elements using ABAQUS and analytical results based on Euler's buckling formula. The mode wise deformed shape and modal participation factors are obtained for comparison of the responses along with the effect of varying the length of the beam from 2.5 m to 10 m. The deformed shapes of the beam for different modes and GBTUL plots are analyzed for comparative conclusions.
이 논문에서는 이러한 산업 단지 시스템에서의 비정상적인 동작이 일어날 때, 시간 계열의 데이터를 분석하기 위하여 Big 데이터를 이용한 접근을 기반으로 하는 머신 러닝을 보여줍니다. Long Short-Term Memory (LSTM) 네트워크는 향상된 RNN버전으로서 입증되었으며 많은 작업에 유용한 도움이 되었습니다. 이 LSTM 기반 모델은 시간적 패턴뿐만 아니라 더 높은 레벨의 시간적 특징을 학습 한 다음, 미래의 데이터를 예측하기 위해 예측 단계에 사용됩니다. 예측 오차는 예측 인자에 의해 예측 된 결과와 실제 예상되는 값의 차이입니다. 오차 분포 추정 모델은 가우스 분포를 사용하여 관찰 스코어의 이상을 계산합니다. 이러한 방식으로, 우리는 하나의 비정상적 데이터의 개념에서 집단적인 비정상적 데이터 개념으로 바뀌어 갑니다. 이 작업은 실패를 최소화하고 제조품질을 향상시키는 Smart Factory의 모니터링 및 관리를 지원할 수 있습니다.
본 논문은 반도체 FAB공정의 수율개선 및 예측을 위해 데이터마이닝 기법을 적용한 사례를 소개한다. FAB 공정의 복잡성과 생산현장에서 수집되는 방대한 기술데이터로 인해 기존의 통계적 방법이나 엔지니어의 경험적 분석 방법만으로는 미처 파악하지 못하는 수율 저하 요인이 상당 수 존재한다. 본 논문은 먼저, FAB공정을 마친 웨이퍼에 불량 칩(chip)이 지리적으로 특정 위치에 집중적으로 발생하는 현상을 육안검사 대신 군집분석을 이용하여 데이터로부터 자동 판별할 수 있는 방법을 제안한다. 다음으로 연속패턴분석, 분류분석, RBF(Radial Base Function) 기법을 적용하여 수율 저하의 원인이 되는 문제 장비나 문제 파라미터를 신속, 정확하게 파악할 수 있도록 해 줄 뿐만 아니라 공정 진행 중인 제품의 미래 수율을 예측할 수 있도록 지원하는 방법을 제안한다. 또한 위 기법들을 반도체 FAB공정을 대상으로 국내 모 반도체 회사에서 정보시스템으로 구현한 Y2R-PLUS (Yield Rapid Ramp-up, Prediction, analysis & Up Support) 시스템을 소개한다.
최근, 국내 탄광의 안전성이 향상되고 있으나 사고는 꾸준히 발생하고 있다. 대부분의 터널 지보는 I빔과 I빔을 연결하는 이음판 부분에서 지압을 견디지 못하고 파손이 발생한다. XX 탄광의 경우, 터널지보의 아치부가 일반적인 굽힘 거동이 아닌, 위쪽 방향으로 굽힘이 발생하고 있다. 이러한 경우는 터널지보에 수직하중 이외에 수평하중이 과대하게 작용하는 경우로 볼 수 있으며 이러한 수평하중은 지하암반의 급격한 변화에 의한 암반의 이완범위의 증가나 지하수의 누출 등으로 인한 수리학적인 요인 등의 복합적인 문제가 작용하여 나타난다. 따라서 본 연구에서는 위쪽 방향으로 굽힘을 일으키는 수평하중의 크기를 추정하기 위하여 실험계획법과 최적화 알고리듬을 적용하여 터널지보의 굽힘거동을 규명하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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