• 제목/요약/키워드: Time-variant Reliability

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An evolutionary approach for structural reliability

  • Garakaninezhad, Alireza;Bastami, Morteza
    • Structural Engineering and Mechanics
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    • 제71권4호
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    • pp.329-339
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    • 2019
  • Assessment of failure probability, especially for a complex structure, requires a considerable number of calls to the numerical model. Reliability methods have been developed to decrease the computational time. In this approach, the original numerical model is replaced by a surrogate model which is usually explicit and much faster to evaluate. The current paper proposed an efficient reliability method based on Monte Carlo simulation (MCS) and multi-gene genetic programming (MGGP) as a robust variant of genetic programming (GP). GP has been applied in different fields; however, its application to structural reliability has not been tested. The current study investigated the performance of MGGP as a surrogate model in structural reliability problems and compares it with other surrogate models. An adaptive Metropolis algorithm is utilized to obtain the training data with which to build the MGGP model. The failure probability is estimated by combining MCS and MGGP. The efficiency and accuracy of the proposed method were investigated with the help of five numerical examples.

K-UHPC 교량의 긴장재 부식에 관한 신뢰성 기반 성능 평가 및 예측 (Reliability-Based Performance Assessment and Prediction of Tendon Corrosion in K-UHPC Bridges)

  • 권기현;박성용;조근희;김성태;박종범;김병석
    • 한국안전학회지
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    • 제31권3호
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    • pp.75-81
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    • 2016
  • Tendon corrosion reliability in KICT-ultra high performance concrete (K-UHPC) bridges is assessed and predicted considering uncertainties in flexural bending capacity and corrosion occurrence. In post-tensioning bridge systems, corrosion is a one of most critical failure mechanisms due to strength reduction by it. During the entire service life, those bridges may experience lifetime corrosion deterioration initiated and propagated in tendons which are embedded not only in normal concrete but also in K-UHPC. For this reason, the time-variant corrosion performance has to be assessed. In the absence of in-depth researches associated with K-UHPC tendon corrosion, a reliability-based prediction model is developed to evaluate lifetime corrosion performance of tendon in K-UHPC bridges. In 2015, KICT built a K-UHPC pilot bridge at 168/5~168/6 milestone on Yangon-Mandalay Expressway in Myanmar, by using locally produced tendons which post-tensioned in longitudinal and lateral ways of K-UHPC girders. For an illustrative purpose, this K-UHPC bridge is used to identify the time-variant corrosion performance.

미소한 신뢰도 감소율을 가지는 원샷 시스템의 가부반응 데이터를 이용한 저장 신뢰도 추정방법 개발 (Development of a Storage-Reliability Estimation Method Using Quantal Response Data for One-Shot Systems with Low Reliability-Decreasing Rates)

  • 장현정;손영갑
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제35권10호
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    • pp.1291-1298
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    • 2011
  • 본 논문은 탄약, 미사일, 우주발사체 등과 같은 일회성(one-shot) 시스템의 가부반응데이터를 이용하여 신뢰도를 추정하는 새로운 방법을 제안한다. 제안한 방법은 모수 추정법을 기반으로 한다. 제안한 방법은 가부반응 데이터의 시간에 따른 고장 비율 감소를 고려하였으며 모수 추정법의 문제점을 극복할 수 있다. 기존 문헌에 공개된 7 가지 추정방법들과 제안한 방법과의 정확성을 비교하여 제안한 방법을 검증하였다. 정확성 비교 시, 다양한 샘플 수 변화를 고려하여 신뢰도 추정결과에 대한 SSE를 이용하였다. 정확성 비교 결과, 제안한 방법은 다른 방법에 비해 정확성이 높은 신뢰도 추정결과를 제공하였다.

엔진내구시험을 통한 Valve Train 수명예측에 관한 연구 (2) (A Study of Valve-train Life Time Estimate in Engine Durability Test (2))

  • 김재진;이환희;명광희;민병두
    • 한국자동차공학회논문집
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    • 제22권3호
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    • pp.75-80
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    • 2014
  • In previous study, make an attempt to estimate exhaust valve seat and seat-ring wear acceleration factor for engine durability test with measuring and consideration of wear mechanism. But found abnormal initial wear rate in exhaust valve seat-ring. And have to improve exhaust valve seat-ring wear rate for reliability reason, because next GDI/Turbo engine is based on this engine and GDI/Turbo engine have higher combustion pressure and higher thermal load. In this study, Trying to find the cause of abnormal wear factor, improve valve-train durability by change specification & design of parts and verify variant parts for improving durability of valve-train. And then I would like to propose a design guide line of valve-train system in a reliability point of view, besides make a complement of previous study.

Risk assessment of transmission line structures under severe thunderstorms

  • Li, C.Q.
    • Structural Engineering and Mechanics
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    • 제6권7호
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    • pp.773-784
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    • 1998
  • To assess the collapse risk of transmission line structures subject to natural hazards, it is important to identify what hazard may cause the structural collapse. In Australia and many other countries, a large proportion of failures of transmission line structures are caused by severe thunderstorms. Because the wind loads generated by thunderstorms are not only random but time-variant as well, a time-dependent structural reliability approach for the risk assessment of transmission line structures is essential. However, a lack of appropriate stochastic models for thunderstorm winds usually makes this kind of analysis impossible. The intention of the paper is to propose a stochastic model that could realistically and accurately simulate wind loading due to severe thunderstorms. With the proposed thunderstorm model, the collapse risk of transmission line structures under severe thunderstorms is assessed numerically based on the computed failure probability of the structure.

자동화 물류시스템 내 차량 혼잡도를 고려한 무인운반차량의 동적 경로 결정 알고리즘 (A Dynamic OHT Routing Algorithm in Automated Material Handling Systems)

  • 강봉권;강병민;홍순도
    • 산업경영시스템학회지
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    • 제45권3호
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    • pp.40-48
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    • 2022
  • An automated material handling system (AMHS) has been emerging as an important factor in the semiconductor wafer manufacturing industry. In general, an automated guided vehicle (AGV) in the Fab's AMHS travels hundreds of miles on guided paths to transport a lot through hundreds of operations. The AMHS aims to transfer wafers while ensuring a short delivery time and high operational reliability. Many linear and analytic approaches have evaluated and improved the performance of the AMHS under a deterministic environment. However, the analytic approaches cannot consider a non-linear, non-convex, and black-box performance measurement of the AMHS owing to the AMHS's complexity and uncertainty. Unexpected vehicle congestion increases the delivery time and deteriorates the Fab's production efficiency. In this study, we propose a Q-Learning based dynamic routing algorithm considering vehicle congestion to reduce the delivery time. The proposed algorithm captures time-variant vehicle traffic and decreases vehicle congestion. Through simulation experiments, we confirm that the proposed algorithm finds an efficient path for the vehicles compared to benchmark algorithms with a reduced mean and decreased standard deviation of the delivery time in the Fab's AMHS.

뉴로-퍼지 소프트웨어 신뢰성 예측에 대한 최적의 데이터 분할비율에 관한 연구 (A Study of Optimal Ratio of Data Partition for Neuro-Fuzzy-Based Software Reliability Prediction)

  • 이상운
    • 정보처리학회논문지D
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    • 제8D권2호
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    • pp.175-180
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    • 2001
  • 본 논문은 미래의 소프크웨어 공장 수나 고장시간 예측 정확성을 얻기 위해, 뉴로-피지 시스템을 이용할 경우 최적의 검증 데이터 할당 비율에 대한 연구이다. 훈련 데이터가 주어졌을 때, 과소 적합과 과잉 적합을 회피하면서 최적의 일반화 능력을 얻기 취해 Early Stopping 방법이 일반적으로 사용되고 있다. 그러나 훈련과 검증 데이터로 얼마나 많은 데이터를 할당갈 것인가는 시행착오법을 이용해 경험적으로 해를 구해야만 하며, 과다한 시간이 소요된다. 최적의 검증 데이터 양을 구하기 위해 규칙 수를 증가시키면서 다양한 검증 데이터 양을 할당하였다. 실험결과 최소의 검증 데이터로도 좋은 예측 능력을 보였다. 이 결과는 뉴로-퍼지 시스템을 소프트웨어 신뢰성 분야에 적용시 실질직언 지침을 제공할 수 있는 것이다.

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Influence of corrosive phenomena on bearing capacity of RC and PC beams

  • Malerba, Pier Giorgio;Sgambi, Luca;Ielmini, Diego;Gotti, Giordano
    • Advances in concrete construction
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    • 제5권2호
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    • pp.117-143
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    • 2017
  • The attack of environmental aggressive agents progressively reduces the structural reliability of buildings and infrastructures and, in the worst exposition conditions, may even lead to their collapse in the long period. A change in the material and sectional characteristics of a structural element, due to the environmental damaging effects, changes its mechanical behaviour and varies both the internal stress redistribution and the kinematics through which it reaches its ultimate state. To identify such a behaviour, the evolution of both the damaging process and its mechanical consequences have to be taken into account. This paper presents a computational approach for the analysis of reinforced and prestressed concrete elements under sustained loading conditions and subjected to given damaging scenarios. The effects of the diffusion of aggressive agents, of the onset and development of the corrosion state in the reinforcement and the corresponding mechanical response are studied. As known, the corrosion on the reinforcing bars influences the damaging rate in the cracking pattern evolution; hence, the damage development and the mechanical behaviours are considered as coupled phenomena. The reliability of such an approach is validated in modelling the diffusion of the aggressive agents and the changes in the mechanical response of simple structural elements whose experimental behaviour is reported in Literature. A second set of analyses studies the effects of the corrosion of the tendons of a P.C. beam and explores potentially unexpected structural responses caused by corrosion under different aggressive exposition. The role of the different types and of the different positions of the damaging agents is discussed. In particular, it is shown how the collapse mode of the beam may switch from flexural to shear type, in case corrosion is caused by a localized chloride attack in the shear span.

생애 신뢰성에 기초한 강교의 LCC최적설계 (Lifetime Reliability Based Life-Cycle Cost-Effective Optimum Design of Steel Bridges)

  • 이광민;조효남;차철준;김성헌
    • 대한토목학회논문집
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    • 제26권1A호
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    • pp.75-89
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    • 2006
  • 본 논문에서는 생애주기동안 발생하는 부식이나 일평균교통량 및 중차량의 통행량와 같은 사용환경에 의존하는 강교의 생애신뢰성에 기초한 생애주기비용(Life-Cycle Cost: 이하 LCC) 최적설계 방법론을 제안하였다. 강교 최적설계를 위한 LCC는 초기비용, 생애주기 기대유지관리비용, 생애주기 기대직접복구비용과 인적 혹은 물적손실비용, 도로이용자비용, 그리고 사회-경제 손실비용을 포함하는 간접복구비용을 현재가치의 합으로 정식화하였다. 이러한 LCC비용항목 중에서 생애주기 복구비용의 산정을 위해서는 하중과 저항이력에 의존하는 누적손상확률로부터 산정되는 연파손확률이 고려되어야한다. 이를 위해 본 논문에서는 Nowak의 활하중 모델(1993)과 부식개시, 부식률, 그리고 재도장영향을 고려한 수정된 부식모델을 제안하였다. 이와같이 본 연구에서 제안된 LCC 최적설계 방법론은 3 경간연속(40 m+50 m+40 m=130 m)의 실제 강박스거더교에 적용되었고, 강재종류, 부식환경, 교통량 및 할인율에 따른 LCC의 효율성에 대해 비교 고찰하였다. 적용예를 통해 부식환경, 일평균교통량, 그리고 중차량의 통행량, 할인율 등은 강교 LCC최적설계에 매우 중요한 영향을 미칠 수 있음을 알 수 있었으며, 이러한 교량의 사용환경인자들은 경우에 따라 LCC 최적설계에 대한 주요 변수로 고려되어야 할 것으로 판단된다.

무선통신에 기반한 병실 환경 모니터링 시스템 (Hospital Room Environment Monitoring System based on Wireless Communication)

  • 이승철;김남호
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국정보통신학회 2022년도 추계학술대회
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    • pp.28-30
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    • 2022
  • 최근 COVID-19의 변종으로 다시금 확진자의 수가 증가하고 있다. 특히 빠르게 증가하는 확산을 막기 위해 격리를 권고하는데, 타인과의 접촉을 최소한으로 하는 등의 환경을 제어하여 안전성을 높일 수 있기 때문이다. 그뿐만 아니라 특정 조건에 따라 면회가 금지되는 등 보호자의 입장에서 환자의 상태를 확인할 수 없을 때가 종종 있다. 이때 병원에서 사용되는 의료용 가스인 산소, 이산화탄소의 농도와 온습도, 알코올의 센서 데이터값을 지그비 무선통신 기술을 활용하여 원격으로 데이터 수집 후 전처리 과정을 거쳐 데이터베이스에 저장하고 모니터링할 수 있는 시스템을 설계하고자 한다. 관리되고 있는 환경에 대한 데이터를 병원 측에서 확인 후 피드백이 가능하게 설계하고 더 나아가 보호자들에게도 신뢰성을 줄 수 있는 시각화 시스템인 환경 모니터링 시스템을 제안한다.

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