Transactions of the Korean Society of Automotive Engineers
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v.12
no.2
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pp.123-130
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2004
The automobile suspension system is composed of parts that affect performances of a vehicle such as ride quality, handling characteristics, straight performance and steering effort, etc. Moreover, by using the finite element analysis the cost for the initial design step can be decreased. In the design of a suspension system, usually system vibration and structural rigidity must be considered simultaneously to satisfy dynamic and static requirements simultaneously. In this paper, we consider the weight reduction and the increase of the first eigen-frequency of a suspension part, the upper control arm, especially using topology optimization and size optimization. Firstly, we obtain the initial design to maximize the first eigen-frequency using topology optimization. Then, we apply the multi-objective parameter optimization method to satisfy both the weight reduction and the increase of the first eigen-frequency. The design variables are varying during the optimization process for the multi-objective. Therefore, we can obtain the deterministic values of the design variables not only to satisfy the terms of variation limits but also to optimize the two design objectives at the same time. Finally, we have executed reliability based optimal design on the upper control arm using the Monte-Carlo method with importance sampling method for the optimal design result with 98% reliability.
Journal of the Korean Society of Industry Convergence
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v.23
no.5
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pp.799-807
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2020
This paper deals with identification of probabilistic design using reliability based robust optimization in structure design of automatic salt collector. The thickness sizing variables of main structure member in the automatic salt collector were considered the random design variables including the uncertainty of corrosion that would be an inevitable hazardousness in the saltern work environment. The probabilistic constraint functions were selected from the strength performances of the automatic salt collector. The reliability based robust optimum design problem was formulated such that the random design variables were determined by minimizing the weight of the automatic salt collector subject to the probabilistic strength performance constraints evaluating from reliability analysis. Mean value reliability method and adaptive importance sampling method were applied to the reliability evaluation in the reliability based robust optimization. The three sigma level quality was considered robustness in side constraints. The probabilistic optimum design results according to the reliability analysis methods were compared to deterministic optimum design results. The reliability based robust optimization using the mean value reliability method showed the most rational results for the probabilistic optimum structure design of the automatic salt collector.
The analysis method calculating the mean and standard deviation for the eigenvalue of complicated structures in which the limit state equation is implicitly expressed is formulated and applied to the buckling analysis by combining probabilistic finite element method with direct differential method which is a kind of sensitivity analysis technique. Also, the probability of buckling failure is calculated by combining classical reliability techniques such a MVFOSM and AFOSM. As random variables external load, elastic modulus, sectional moment of inertia and member length are chosen and Parkinson's iteration algorithm in AFOSM is used. The accuracy of the results by this study is verified by comparing the results with the crude Monte Carlo simulation and Importance Sampling Method. Through the case study of some structures the important aspects of buckling reliability analysis are discussed.
Nocete, Chari Fe M.;Kim, Doo-Kie;Kim, Dong-Hyawn;Cho, Sung-Gook
Proceedings of the Computational Structural Engineering Institute Conference
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2008.04a
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pp.65-70
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2008
The capacity spectrum method (CSM) is a deterministic seismic analysis approach wherein the expected seismic response of a structure is established as the intersection of the demand and capacity curves. Recently, there are a few studies about a probabilistic CSM where uncertainties in design factors such as material properties, loads, and ground motion are being considered. However, researches show that soil-structure interaction also affects the seismic responses of structures. Thus, their uncertainties should also be taken into account. Therefore, this paper presents a probabilistic approach of using the CSM for seismic analysis considering uncertainties in soil properties. For application, a reinforced concrete bridge column structure is employed as a test model. Considering the randomness of the various design parameters, the structure's probability of failure is obtained. Monte Carlo importance sampling is used as the tool to assess the structure's reliability when subjected to earthquakes. In this study, probabilistic CSM with and without consideration of soil uncertainties are compared and analyzed. Results show that the analysis considering soil structure interaction yields to a greater probability of failure, and thus can lead to a more conservative structural design.
Purpose: This study compared the performance of new NONMEM estimation methods using a population analysis dataset collected from a clinical study that consisted of 40 individuals and 567 observations after a single oral dose of glimepiride. Method: The NONMEM 7.2 estimation methods tested were first-order conditional estimation with interaction (FOCEI), importance sampling (IMP), importance sampling assisted by mode a posteriori (IMPMAP), iterative two stage (ITS), stochastic approximation expectation-maximization (SAEM), and Markov chain Monte Carlo Bayesian (BAYES) using a two-compartment open model. Results: The parameters estimated by IMP, IMPMAP, ITS, SAEM, and BAYES were similar to those estimated using FOCEI, and the objective function value (OFV) for diagnosing the model criteria was significantly decreased in FOCEI, IMPMAP, SAEM, and BAYES in comparison with IMP. Parameter precision in terms of the estimated standard error was estimated precisely with FOCEI, IMP, IMPMAP, and BAYES. The run time for the model analysis was shortest with BAYES. Conclusion: In conclusion, the new estimation methods in NONMEM 7.2 performed similarly in terms of parameter estimation, but the results in terms of parameter precision and model run times using BAYES were most suitable for analyzing this dataset.
Kim, Hyeong-Joo;Lee, Kwang-Hyung;Jamin, Jay C.;Mission, Jose Leo C.
Geomechanics and Engineering
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v.7
no.5
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pp.525-537
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2014
The typical design of ground improvement with prefabricated vertical drains (PVD) and surcharge preloading involves a series of deterministic analyses using averaged or mean soil properties for the various combination of the PVD spacing and surcharge preloading height that would meet the criteria for minimum consolidation time and required degree of consolidation. The optimum design combination is then selected in which the total cost of ground improvement is a minimum. Considering the variability and uncertainties of the soil consolidation parameters, as well as considering the effects of soil disturbance (smear zone) and drain resistance in the analysis, this study presents a stochastic cost optimization of ground improvement with PVD and surcharge preloading. Direct Monte Carlo (MC) simulation and importance sampling (IS) technique is used in the stochastic analysis by limiting the sampled random soil parameters within the range from a minimum to maximum value while considering their statistical distribution. The method has been verified in a case study of PVD improved ground with preloading, in which average results of the stochastic analysis showed a good agreement with field monitoring data.
Communications for Statistical Applications and Methods
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v.16
no.3
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pp.479-485
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2009
When a part of data is unobserved the marginal likelihood of parameters given the observed data often involves analytically intractable high dimensional integral and hence it is hard to find the maximum likelihood estimate of the parameters. Simulated maximum likelihood(SML) method which estimates the marginal likelihood via Monte Carlo importance sampling and optimize the estimated marginal likelihood has been used in many applications. A key issue in SML is to find a good proposal density from which Monte Carlo samples are generated. The optimal proposal density is the conditional density of the unobserved data given the parameters and the observed data, and attempts have been given to find a good approximation to the optimal proposal density. Algorithms which adaptively improve the proposal density have been widely used due to its simplicity and efficiency. In this paper, we describe a fully adaptive algorithm which has been used by some practitioners but has not been well recognized in statistical literature, and evaluate its estimation performance and robustness via a simulation study. The simulation study shows a great improvement in the order of magnitudes in the mean squared error, compared to non-adaptive or partially adaptive SML methods. Also, it is shown that the fully adaptive SML is robust in a sense that it is insensitive to the starting points in the optimization routine.
KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research
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v.14
no.5
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pp.1043-1053
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1994
This study suggests a practical but rational approach for the development of reliability-based LRFD criteria for transmission towers under wind and ice loadings in Korea. Based on available statistical data on wind speed and icing on transmission lines in Korea, the design wind and ice loads are obtained by Monte Carlo Simulations. In the study, the AFOSM reliability method and an Importance Sampling Technique are used for the element and system reliability evaluation of actual transmission towers. Based on the selected target reliabilities, a set of load and resistance factors for the LRFD criteria are calibrated using the AFOSM and the code optimization technique.
A moment-independent importance measure analysis approach was introduced to quantify the effects of structural uncertainty parameters on probabilistic seismic demands of simply supported girder bridges. Based on the probability distributions of main uncertainty parameters in bridges, conditional and unconditional bridge samples were constructed with Monte-Carlo sampling and analyzed in the OpenSees platform with a series of real seismic ground motion records. Conditional and unconditional probability density functions were developed using kernel density estimation with the results of nonlinear time history analysis of the bridge samples. Moment-independent importance measures of these uncertainty parameters were derived by numerical integrations with the conditional and unconditional probability density functions, and the uncertainty parameters were ranked in descending order of their importance. Different from Tornado diagram approach, the impacts of uncertainty parameters on the whole probability distributions of bridge seismic demands and the interactions of uncertainty parameters were considered simultaneously in the importance measure analysis approach. Results show that the interaction of uncertainty parameters had significant impacts on the seismic demand of components, and in some cases, it changed the most significant parameters for piers, bearings and abutments.
Purpose - The purpose of this study is to assess the perceived importance and satisfaction of domestic tourists who visited Venice, Italy, regarding the attributes of overtourism. Design/methodology/approach - An online survey was conducted to measure the tourist perceived attributes of overtourism from November 8th to 22nd, 2023. Convenience sampling was employed to target study participants who are domestic tourists in Venice, Italy. A total of 127 responses were used for analysis, including frequency analysis, paired-sample t-tests, and Importance-Performance Analysis (IPA). Findings - First, the results of the IPA showed that attributes related to urban facilities and spaces directly associated with travel behavior were highly rated in both importance and satisfaction by tourists. Second, attributes related to carrying capacity were perceived as highly important but had lower satisfaction level. Third, tourists evaluated the management of affordable prices for tourism products as both less important and less satisfying. Lastly, attributes related to the protection of local businesses showed higher satisfaction levels compared to their perceived importance. Research implications or Originality - This study contributes to an extended understanding of overtourism by examining the phenomenon from the tourists' perspective.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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