• 제목/요약/키워드: Material Uncertainty

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일방향 응고 재료의 결정립 성장 방향 섭동이 고압터빈 노즐 저주기 피로 수명에 미치는 영향에 대한 연구 (A Study on the Effects on Low Cycle Fatigue Life of a High Pressure Turbine Nozzle due to the Perturbation of Crystal Orientation of Grain of DS Materials)

  • 허재성;강영석;이동호
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제40권7호
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    • pp.653-658
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    • 2016
  • 가스터빈엔진의 고온 부품은 초내열 합금 재료를 이용하며, 냉각설계 적용으로 형상이 복잡하여 정밀 주조 과정을 거치게 된다. 터빈 부품에 주로 적용이 되는 일방향 응고 및 단결정 재료는 제조 과정에서 결정립 성장 방향이 설계와 다르게 섭동을 가지게 되며, 이는 각 방향에 대한 재료 상수의 섭동을 유발하여 응력 분포의 변화와 함께 피로 수명에 큰 산포를 야기하게 된다. 본 연구에서는 일방향 응고 재료 노즐에 대하여 결정립 성장 방향의 섭동에 대한 구조 건전성의 영향을 저주기 피로 수명을 통해 확인하여, 향후 제작 허용값에 대한 제안 및 좀 더 정교한 통계적 접근이 필요함을 확인하고자 한다. 이를 위해 복합 열전달 해석을 통해 금속 온도 분포를 계산하고 이를 근거로 구조 해석 및 저주기 피로 수명을 계산하였다.

석면 공간지식베이스 구축을 통한 석면 노출위험도 작성 (Construction of an Exposure Risk Map and Spatial Knowledge Base for Asbestos in Korea)

  • 황재홍;이병주
    • 지질공학
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    • 제21권4호
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    • pp.393-402
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    • 2011
  • 석면은 강한 독성이 있는 물질로 폐암 및 폐와 관련된 질환에 치명적이다. 최근 자연 상태의 석면이 함유된 지역에 대한 정확한 정보의 부재로 석면이 함유된 지역을 효율적으로 관리할 필요가 있다. 본 연구의 목적은 효율적인 석면관리를 위해서 석면위험지역을 지역적으로 등급화 할 수 있는 자연 상태의 석면 노출위험도를 제작하는 것이다. 이를 위해서는 먼저 석면 위험지역을 평가할 수 있는 주제를 발굴하고 필요에 따라 현지조사를 통해 공간적으로 매핑 할 수 있는 주제도를 작성한다. 또한 석면 데이터에 대한 분석 표현 및 프로세스들을 정리하여 석면 지식베이스 구축을 하고 석면노출위험을 위한 평가모델을 마련한다. 석면 노출위험도 작성을 위한 공간분석은 문헌 및 전문가의 의견에 기반을 둔 가중치 분석과 불확실한 데이터에 사용하는 퍼지 연산자들을 이용한 공간 중첩분석을 수행한다. 가중치 및 퍼지 연산에 따라 작성된 석면 노출 위험도는 지역을 계층적 관리함으로써 석면 안전 및 보상에 활용할 수 있을 것으로 판단된다.

Purity assignment of 17β-estradiol by mass balance method

  • Lee, Hwa-Shim;Oh, Kwang-Hoon
    • 분석과학
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    • 제30권5호
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    • pp.226-233
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    • 2017
  • In general, quantitative chemical analysis in various areas including food, the environment, in vitro diagnostics, etc., requires traceability in order to increase the reliability of the measurements. Measurement traceability is a property of an unbroken chain of comparisons relating an instrument's measurements to SI units. Purity analysis is the first process for establishing traceability to SI units in chemical measurements. The purpose of this study is to develop and validate a method of purity assignment for establishing the traceability of $17{\beta}$-estradiol measurements in an in vitro diagnostics field. The establishment of this method is very important as it can be applied to the development of CRM and to the analysis of the purity of other hormones. The method of assignment of the purity of $17{\beta}$-estradiol was developed using the mass balance method and was validated through participation in an International comparison. In the mass balance method, impurities are categorized into four classes as follows: total related structure impurities, water, residual organic solvents, and nonvolatiles/inorganics. In this study, total related structure impurities were characterized by a gas chromatography-flame ionization detector (GC-FID) and a high-performance liquid chromatography-ultraviolet (HPLC-UV) detector, water content was determined by a Karl-Fisher coulometer, and total residual solvents and nonvolatiles/inorganics were checked simultaneously by thermogravimetric analysis (TGA). The purity of the $17{\beta}$-estradiol was 985.6 mg/g and the expanded uncertainty was 2.1 mg/g at 95% confidence. The developed method can be applied to the development of certified reference materials, which play a critical role in traceability.

양방향 진화적 구조최적화를 이용한 신뢰성기반 위상최적화 (Reliability-Based Topology Optimization Based on Bidirectional Evolutionary Structural Optimization)

  • 유진식;김상락;박재용;한석영
    • 한국생산제조학회지
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    • 제19권4호
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    • pp.529-538
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    • 2010
  • This paper presents a reliability-based topology optimization (RBTO) based on bidirectional evolutionary structural optimization (BESO). In design of a structure, uncertain conditions such as material property, operational load and dimensional variation should be considered. Deterministic topology optimization (DTO) is performed without considering the uncertainties related to the design variables. However, the RBTO can consider the uncertainty variables because it can deal with the probabilistic constraints. The reliability index approach (RIA) and the performance measure approach (PMA) are adopted to evaluate the probabilistic constraints in this study. In order to apply the BESO to the RBTO, sensitivity number for each element is defined as the change in the reliability index of the structure due to removal of each element. Smoothing scheme is also used to eliminate checkerboard patterns in topology optimization. The limit state indicates the margin of safety between the resistance (constraints) and the load of structures. The limit State function expresses to evaluate reliability index from finite element analysis. Numerical examples are presented to compare each optimal topology obtained from RBTO and DTO each other. It is verified that the RBTO based on BESO can be effectively performed from the results.

직접삽입 급전 방식을 이용한 고온초전도 마이크로스트립 안테나의 제작 및 특성 해석 (Fabrication and characteristic analysis of High-Tc superconducting microstrip antennas using direct inset feeding technique)

  • 정동철;한병성;김진;유기수;홍석용;이종하
    • 대한전자공학회논문지TE
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    • 제37권1호
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    • pp.70-78
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    • 2000
  • 초전도체를 초고주파 소자에 응용하려고 할 경우, 초전도 전자기학의 불확실함이나 초전도 기판의 돈도 의존성은 산업 응용을 위한 안테나를 제작하는데 있어 어려움을 준다. 따라서 실제 응용을 위해서는 일반 안테나와 비교하여 정확하고 자세한 특성이 알려져야만 한다. 본 논문에서는 금 안테나와 초전도 안테나의 비교 연구를 수행하였으며 반사 손실, 특성임피던스, 효율 및 다른 다양한 특성들을 보고하였다. 본 연구에 사용된 고온초전도 박막은 $YBa_2Cu_3O_{7-x}$ (YBCO)/MgO 이며 초전도 안테나는 마이크로스트립 급전선을 방사 패치의 50 ${\Omega}$ 영역에 결합시키는 형태로 만들어졌다. 금 안테나와 초전도 안테나의 측정 결과는 이러한 구조를 이용하여 유용한 안테나가 제작될 수 있음을 보여주었다.

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공용중 교량 비파괴시험 결과에 기반한 경험적 콘크리트 압축강도 추정방법의 제안 (An Empirical Estimation Procedure of Concrete Compressive Strength Based on the In-Situ Nondestructive Tests Result of the Existing Bridges)

  • 오홍섭;오광진
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제20권4호
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    • pp.111-119
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    • 2016
  • 반발경도법과 복합법에 의한 현장비파괴 시험과 코어강도의 평가는 노후화된 구조물의 상태평가를 위하여 가장 효과적인 방법이다. 그러나 비파괴 시험방법의 불확실성과 함께 재료의 재령, 탄산화와 코어채취시의 물리적 손상 등에 의하여 현장강도 추정시의 정밀도를 낮추는 요인으로 작용하게 된다. 본 연구에서는 106개 교량에서 수집된 268개의 비파괴시험결과와 코어압축강도 결과를 사용하여 현장 압축강도 추정방법을 제시하고자 하였다. 코어강도의 신뢰도를 높이기 위하여 수정계수를 적용하고자 하였으며, 노후콘크리트의 반발경도에 영향을 미치는 탄산화 또는 재령에 의한 수정계수를 적용하여 현장 강도 추정결과의 신뢰도를 높이고자 하였다. KISTEC의 제안 추정식과 수정계수를 적용한 경우 기존의 추정방법과 비교하여 신뢰도가 높아지는 것으로 나타났다.

Structural modal identification and MCMC-based model updating by a Bayesian approach

  • Zhang, F.L.;Yang, Y.P.;Ye, X.W.;Yang, J.H.;Han, B.K.
    • Smart Structures and Systems
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    • 제24권5호
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    • pp.631-639
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    • 2019
  • Finite element analysis is one of the important methods to study the structural performance. Due to the simplification, discretization and error of structural parameters, numerical model errors always exist. Besides, structural characteristics may also change because of material aging, structural damage, etc., making the initial finite element model cannot simulate the operational response of the structure accurately. Based on Bayesian methods, the initial model can be updated to obtain a more accurate numerical model. This paper presents the work on the field test, modal identification and model updating of a Chinese reinforced concrete pagoda. Based on the ambient vibration test, the acceleration response of the structure under operational environment was collected. The first six translational modes of the structure were identified by the enhanced frequency domain decomposition method. The initial finite element model of the pagoda was established, and the elastic modulus of columns, beams and slabs were selected as model parameters to be updated. Assuming the error between the measured mode and the calculated one follows a Gaussian distribution, the posterior probability density function (PDF) of the parameter to be updated is obtained and the uncertainty is quantitatively evaluated based on the Bayesian statistical theory and the Metropolis-Hastings algorithm, and then the optimal values of model parameters can be obtained. The results show that the difference between the calculated frequency of the finite element model and the measured one is reduced, and the modal correlation of the mode shape is improved. The updated numerical model can be used to evaluate the safety of the structure as a benchmark model for structural health monitoring (SHM).

Manual model updating of highway bridges under operational condition

  • Altunisik, Ahmet C.;Bayraktar, Alemdar
    • Smart Structures and Systems
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    • 제19권1호
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    • pp.39-46
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    • 2017
  • Finite element model updating is very effective procedure to determine the uncertainty parameters in structural model and minimize the differences between experimentally and numerically identified dynamic characteristics. This procedure can be practiced with manual and automatic model updating procedures. The manual model updating involves manual changes of geometry and analyses parameters by trial and error, guided by engineering judgement. Besides, the automated updating is performed by constructing a series of loops based on optimization procedures. This paper addresses the ambient vibration based finite element model updating of long span reinforced concrete highway bridges using manual model updating procedure. Birecik Highway Bridge located on the $81^{st}km$ of Şanliurfa-Gaziantep state highway over Firat River in Turkey is selected as a case study. The structural carrier system of the bridge consists of two main parts: Arch and Beam Compartments. In this part of the paper, the arch compartment is investigated. Three dimensional finite element model of the arch compartment of the bridge is constructed using SAP2000 software to determine the dynamic characteristics, numerically. Operational Modal Analysis method is used to extract dynamic characteristics using Enhanced Frequency Domain Decomposition method. Numerically and experimentally identified dynamic characteristics are compared with each other and finite element model of the arch compartment of the bridge is updated manually by changing some uncertain parameters such as section properties, damages, boundary conditions and material properties to reduce the difference between the results. It is demonstrated that the ambient vibration measurements are enough to identify the most significant modes of long span highway bridges. Maximum differences between the natural frequencies are reduced averagely from %49.1 to %0.6 by model updating. Also, a good harmony is found between mode shapes after finite element model updating.

아스팔트 도로포장의 균열률에 대한 지역별 기대수명 추정 (Prediction of Life Expectancy of Asphalt Road Pavement by Region)

  • 송현엽;최승현;한대석;도명식
    • 대한토목학회논문집
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    • 제41권4호
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    • pp.417-428
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    • 2021
  • 사회기반시설의 장래유지 관리비용 추정은 불확실한 미래를 다루기 때문에 신뢰성 높은 파손예측모델의 구축이 매우 중요하다. 하지만, 지자체에서는 예산, 인력, 파손예측모델의 필요성 등에 대한 인식부족으로 인해 기반시설의 정확한 파손예측모델 개발이 어려운 실정이다. 따라서 본 연구에서는 베이지안 마르코프 혼합해저드 모델을 활용하여 일반국도 아스팔트 도로포장의 균열률에 대한 지역별 기대수명을 추정하였다. 또한 정확한 기대수명 추정을 위하여 교통량, 축하중, 포장강도, 기후, 제설제사용량 등의 환경변수를 적용하여 추정결과에 대한 신뢰성을 확보하고자 하였다. 분석결과, 지역별로 최소 13.09년에서 최대 19.61년의 기대수명이 추정되었다. 본 연구결과를 활용할 경우, 지역적 파손특성이 고려된 신뢰성 높은 장래 유지관리비용의 추정이 가능할 것으로 기대된다.

국내 외식 프랜차이즈 기업의 중국 시장진출 리스크와 회피전략 연구 (A Study on the Risks and Avoidance Strategies of Franchise Food Companies to Entry Chinese Market)

  • 장광희
    • 아태비즈니스연구
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    • 제10권2호
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    • pp.65-77
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    • 2019
  • The after China's reform and opening up, the country has been facing the era of material abundance based on its economic power. The Chinese food industry has been growing along with economic growth, high quality, and diversified customer needs. Also, as Chinese people have strong attachment to food, many food franchise companies have been also growing rapidly. As the Chinese government encourages and supports the field of food franchises, so that the quality and quantity of the Chinese restaurant industry have been improved largely. Meanwhile with the support of the Korean government to enter the overseas market, the number of Korean franchise companies are increasing to operate their business in China. Under the influence of Chinese food industrial climate, Korean companies are also in search of global market advancement to China. However, the risks in China are unexpectable, which means that the recent move of China is literally showing rugby action, criticism of operating businesses in China has been climbed up and the domestic SMEs are seriously considering whether to stay or leave. This study investigates the environmental risks of Chinese enterprises, in which the food franchise companies could experience, to manage any risks from entering the Chinese market with uncertainty. Through SWOT analysis and cases, strategies to avoid the risks are suggested for Korean companies to enter the Chinese markets. Therefore, this study researches in the current status of Chinese and Korean restaurants, explores any risks in China in terms of exports to China and market advance, develops strategies to avoid those risks, and provides essential suggestions for entering into Chinese market.