This study aims to establish a new methodological framework for the evaluation of the evolution of the reliability of plain concrete for pavement vs number of cycles under flexural fatigue loading. According to the framework, a new method calculating the reliability was proposed through probability simulation in order to describe a random accumulation of fatigue damage, which combines reliability theory, one-to-one probability density functions transformation technique, cumulative fatigue damage theory and Weibull distribution theory. Then the statistical analysis of flexural fatigue performance of cement concrete tested was carried out utilizing Weibull distribution. Ultimately, the reliability for the tested cement concrete was obtained by the proposed method. Results indicate that the stochastic evolution behavior of concrete materials under fatigue loading can be captured by the established framework. The flexural fatigue life data of concrete at different stress levels is well described utilizing the two-parameter Weibull distribution. The evolution of reliability for concrete materials tested in this study develops by three stages and may corresponds to develop stages of cracking. The proposed method may also be available for the analysis of degradation behaviors under non-fatigue conditions.
수공구조물의 계획과 설계에 있어서 수문자료에 대한 적정분포형을 선정하는 것은 매우 중요하며, 선정된 분포함수가 실측자료의 통계학적 특성을 잘 나타내고 있는가를 검토하는 것은 필수적인 과제이다. 본 연구에서는 전국 22개 지점, 7개 지속기간의 강우자료에 대하여 2변수 및 3변수 gamma, 2변수 및 3변수 lognormal, Gumbel, 2변수 및 3변수 log-Gumbel, GEV, log-Pearson type III, 2변수 및 3변수 Weibull, 4변수 및 5변수 Wakeby 분포를 적용하여 모멘트법, 확률가중 모멘트법, 최우도법 등으로 각 분포형의 매개변수를 추정하고, 적합성 조건을 검사하였다. 각 매개변수 추정법에 의하여 추정된 매개변수를 이용하여 10,000번 모의 발생하여 분리효과를 검토한 결과 매개변수 적합성을 고려한 경우 모멘트법에서는 log-Pearson type III 분포, 확률가중 모멘트법에서는 log-Pearson type III와 GEV 분포, 최우도법에서는 GEV 분포가 분리효과를 가장 작게 나타냈으며, 2변수 분포형의 경우 모두 분리효과가 크게 나타났다.
This study is on wear damage of the material for a molding machine that be used at finally cutting of metal beam made in roll forming process of vehicle bump beam process line. SKD11 steel was used with the material for cutting mold jig. In the cutting mold jig, Ti diffusion heat treatment after vacuum heat treatment was carried out for upgrade of surface hardness and anti-wear. Also, the heat treatments by various methods were performed to compare the wear damage degree against above the existing heat treatment. Wear loss and friction coefficient were obtained from wear test. And, micro Vickers hardness values were compared with damaged parts or not of cutting mold jig. Micro Vickers hardness value appeared higher at the undamaged part by Ti diffusion heat treatment. The micro Vickers hardness well followed a two-parameter Weibull probability distribution.
Helical gear system is utilized to transmit motion between parallel shafts. The axial thrust loads on the shafts are existed. On each of the support shafts, at least one of the bearings should be able to support the axial loads. The reliability and life analysis are based on the two-parameter Weibull distribution lives of the component gears and bearings. The computer calculates the system lives and dynamic capacities of the components and their system. The system life is defined as the life of the component or the helical gear system at an output torque at which the probability of survival is ninety percent.
This study analyzed the damage to a slitting knife after cutting steel sheets. Damages to the structure were observed and wear tests were conducted. In addition, the degradation on the damaged and undamaged parts was compared with a micro Vickers hardness test. Weibull statistical analysis was carried out in order to evaluate the reliability of the micro Vickers hardness measured data. Spalling of the edge portion occurred by degradation during use over a long period. Rough parts in the specimens were caused by damage because the slitting knife was used for 1 year. The friction coefficient and wear loss at the damaged parts of the knife edge were slightly larger from shock due to repetitive cutting operation. The micro Vickers hardness followed a two-parameter Weibull probability distribution.
In this study, failure analysis of the angular pin for molding machines to aluminum component molding was carried out. SM45C steel was used for the angular pin, it was surface hardened by the induction surface hardening heat treatment. The cross section of damaged angular pin was observed, and micro Vickers hardness value from the fractured part was measured. Brittle fracture was occurred from the fracture surface of angular pin, therefore, impact toughness value was evaluated by V-notch Charpy impact test. It was confirmed that the impact absorption energy was high when was tempered at a high temperature for a long time, and the toughness was slightly increased. Also, 2-parameter Weibull statistical analysis was investigated in order to evaluate the reliability of the measured micro Vickers hardness values and absorbed energy. The micro Vickers hardness and absorbed energy well followed a two-parameter Weibull probability distribution, respectively. The reverse design against angular pin was proposed as possible by using test results.
We propose a method for estimating the probability of perfect PM from successive failure times of a repairable system. The system under study is maintained preventively at periodic times, and it undergoes minimal repair at failure. We consider Brown-Proschan imperfect PM model in which the system is restored to a condition as good as new with probability P and is otherwise restored to its condition just prior to failure. We discuss the identifiability problem when the PM modes are not recorded. The expectation-maximization principle is employed to handle the incomplete data problem. We assume that the lifetime distribution belongs to a parametric family with increasing failure rate. For the two parameter Weibull lifetime distribution, we propose a specific algorithm for finding the maximum lifelihood estimates of the reliability parameters : the probability of perfect PM (P), as well as the distribution parameters. The estimation method will provide useful results for maintaining real systems.
본 연구에서는, Markov 연쇄 모형에 의해 산정된 모의 일 강우량을 일 유출모형인 Tand 모형에 입력시켜 모의 일유출량을 산정함으로써 저수유량계열을 확장하는 방법을 개발하였다. 또한, 모의된 일 유량계열로부터 지속기간별 연 최저치 계열을 작성하였으며, 지속기간별 연 최저치계열에 대한 빈도분석을 시행하였다. 분석에 사용된 분포형은 Lognormal-2, Lognormal-3, Gamma-2, Gamma-3, LogGamma-3, Gumbel-2, Weibull-2 분포이었으며, 모수추정은 모멘트법과 최우도법을 사용하였다. Kolmogorov - Sminorv 검정방법으로 지속기간별 연 최저치 계열에 적합한 확률분포형을 결정하고, 용담댐 지점을 대상으로 하여 지속기간별 갈수 빈도곡선을 산정하였다. 본 연구에서 제안된 방법을 적용하면 과거 저수 유량계열의 통계적 특성을 잘 나타내는 일 유량의 모의가 가능 하여, 갈수유량계열 자료가 빈곤한 유역에서 확률 갈수량을 추정하는데 유용하리라고 판단된다.
풍력발전 단지의 수익성 평가를 위해 연간 에너지 생산량(AEP ; Annual Energy Production)의 계산이 중요하다. AEP를 계산하기 위해서는 바람의 확률밀도함수(PDF ; Probability Density Function)와 풍력발전기의 발전곡선(PC; Power Curve)이 필요하며, AEP 예측의 정확성을 향상시키기 위해서는 허브 높이에서의 PDF예측과 그 높이의 공기밀도에 따른 풍력발전기 PC의 결정이 중요하다. 본 연구에서는 제주도 한동, 평대의 실관측 풍황탑(met mast) 자료를 이용하였으며 풍속의 PDF를 Weibull 분포 함수로 가정 하였고 Weibull 함수의 파라미터의 값이 높이에 따라 변화하는 양상을 확인하였다. Weibul 함수의 계산은 모멘트법과 LN-least법을 사용하였으며, 모멘트법과 LN-least법에 의한 형상계수의 경우 높이의 증가에 따라 변화를 보이지 않았고 평균값에서 ${\pm}0.1$의 변화 패턴을 보였다. 척도계수의 경우 높이가 증가함에 따라 선형적으로 증가하였으며 지형별 분류에 따른 높이별 척도계수의 기울기는 확연한 차이를 보이고 있었다. 60m 높이에서 관측된 바람의 상대도수와 관측 값의 높이 보정에 의한 공기밀도와 일반식에 의한 공기밀도를 각각 계산하여 그 결과에 대응하는PC를 선택하여 AEP차이를 계산하였다.
본 연구에서는 재료 결정격자의 기본단위나 결정립의 형상등 가장 기본적인 형태가 6각형이라는 점에 착안하여 취성재료의 파손모델로 부재들의 결손을 이용하는 결손확률모델을 제안하여 부재결손에 따른 각각의 파손 해석모델과 결손확률을 구한다. 그리고 비결손모델에서 구한 기본인장하중을 기초로 하여 해석하고자 하는 하중하에서 각각의 파손해석모델을 모델링하여 유한요소법으로 부재결손에 따른 요소중심에서의 최대주응력을 구하여 이론극한인장강도와의 비와 결손확률로 취성재료의 파손확률을 구한다. 또한 취성정도에 따른 균열길이에 대한 치수 매개변수를 구함으로써 재료강 도 연구에 기초가 되게 한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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