• 제목/요약/키워드: Weibull Probabilistic Distribution

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극치파고분포의 형상 모수에 따른 Tetrapod 피복블록의 부분안전계수 산정 (Evaluation of Partial Safety Factors for Tetrapod Armor Blocks Depending on the Shape Parameter of Extreme Wave Height Distributions)

  • 김승우;서경덕;이동영;전기천
    • 대한토목학회논문집
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    • 제32권1B호
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    • pp.59-69
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    • 2012
  • 불확실성이 큰 해안환경을 효과적으로 고려할 수 있는 확률설계의 필요성이 요구되고 있다. 하지만 결정론적 설계법에 익숙한 설계자는 기존 방법과 유사하면서 확률적 개념이 도입된 설계법을 원한다. 따라서 국내외적으로 부분안전계수 설계법이 새로운 설계법으로 채택되고 있다. 국내에서는 경사식 방파제의 피복재로 Tetrapod가 널리 사용된다. 미국과 유럽에서 개발된 부분안전계수 설계법이 Tetrapod를 포함하고는 있지만 제한된 파랑 및 구조물 단면 조건에서 개발되었기 때문에 실제 설계에 사용하기에는 미흡한 부분이 있다. 본 연구에서는 무역항 16곳과 연안항 15곳의 116개 단면 및 파랑조건에서 FORM과 최적화 보정 기법을 사용하여 Tetrapod 피복블록의 부분안전계수를 산정하였다. 특히, Weibull 극치파고 분포의 형상 모수에 따른 부분안전계수를 제안하였다. 그 외 극치분포 형태에 대해서는 왜곡도와 형상 모수의 관계를 통해 본 연구의 부분안전계수를 적용할 수 있다. 마지막으로 제안된 부분안전계수를 기존 구조물에 적용하여 목표수준을 잘 만족하는지 확인하였고 기존에 개발된 부분안전계수보다 적용성과 실효성이 우수함을 보였다.

배전계통 설비의 시변 고장률 추출 (Extraction of Time-varying Failure Rate for Power Distribution System Equipment)

  • 문종필;이희태;김재철;박창호
    • 대한전기학회논문지:전력기술부문A
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    • 제54권11호
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    • pp.548-556
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    • 2005
  • Reliability evaluation of power distribution system is very important to both power utilities and customers. It present the probabilistic number and duration of interruption such as failure rate, SATDI, SAIFI, and CAIDI. However, it has a fatal weakness at reliability index because of accuracy of failure rate. In this paper, the Time-varying Failure Rate(TFR) of power distribution system equipment is extracted from the recorded failure data of KEPCO(Korea Electric Power Corporation) in Korea. For TFR extraction, it is used that the fault data accumulated by KEPCO during 10 years. The TFR is approximated to bathtub curve using the exponential(random failure) and Weibull(aging failure) distribution function. In addition, Kaplan-Meier estimation is applied to TFR extraction because of incomplete failure data of KEPCO. Finally, Probability plot and regression analysis is applied. It is presented that the extracted TFR is more effective and useful than Mean Failure Rate(MfR) through the comparison between TFR and MFR

동적전단시험을 이용한 토목섬유-흙 접촉면에 대한 교란도함수의 확률특성 분석 (Probabilistic Characteristics Analysis of Disturbed Function for Geosynthetic-Soil Interface Using Cyclic Shear Tests)

  • 허정원;박인준
    • 한국지반환경공학회 논문집
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    • 제13권11호
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    • pp.81-91
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    • 2012
  • 이 논문은 폐기물 매립지에 사용되는 차수시설로서 토목섬유-흙 시스템의 접촉면에 대한 동적거동을 예측하기 위하여 제안된 교란도함수의 확률적 특성 분석에 대한 내용을 다루고 있다. 우선 다기능 접촉면 전단시험기(M-PIA)에 의한 다수의 시험자료를 활용하여 토목섬유-흙의 접촉면에 대한 교란도함수 모델의 매개변수를 보정하고 그 통계특성을 산정하였다. 다음으로 화학적인자와 상재하중의 영향을 고려한 교란도함수의 확률적 특성분석을 위하여, 산정된 A와 Z의 통계특성과 매우 효율적인 샘플링기법인 LHS기법을 적용함으로써 교란도함수 모델의 확률적 특성인 평균, 변동계수 및 분포형태를 분석하였다. 그 결과로서 ${\xi}_D$의 수준에 따라 교란도함수의 변동성은 약 최소 10%에서 최대 28% 정도로 나타났으며, 분포형태는 대부분의 ${\xi}_D$수준에서 Weibull 분포가 가장 적합한 것으로 나타났다. 이 연구를 통하여 획득한 교란도함수의 확률특성을 활용하면 향후 접촉면 전단강도의 불확실성과 변동성을 정량적으로 명확하게 고려할 수 있는 토목섬유-흙 접촉면의 확률론적 안전성 평가기법의 개발이 가능할 것으로 판단된다.

확률적인 중방향 설계시간 교통량 산정 모형에 관한 실험적 해석 (An Experimental Analysis of a Probabilistic DDHV Estimation Model)

  • 조준한;김성호;노정현
    • 대한교통학회지
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    • 제27권2호
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    • pp.23-34
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    • 2009
  • 본 연구는 전통적인 중방향 설계시간 교통량의 문제점을 개선하기 위해 양방향 교통량이 아닌 중방향 교통량에 따른 링크통행시간의 확률분포개념을 도입하여 확률적인 중방향 설계시간 교통량(PDDHV) 산정 모형에 대한 실험적 해석을 수행하였다. PDDHV산정에 대한 실험적 결과를 토대로 적정 설계순위를 2차로/4차로에 대해 16개의 확률분포형을 대상으로 최우도법을 이용하여 매개변수를 추정하였으며, 적합도 검정은 Kolmogorov-Smirnov 검정을 적용하였다. 적정 설계순위 확률분포형은 2차로도로는 Beta General분포, 4차로도로는 Weibull분포가 가장 적합한 것으로 나타났다. 차로별 적정 확률분포형에 대해 누적분포함수의 역함수를 이용하여 설계서비스수준 D에 따른 적정 설계순위를 산정한 결과, 2차로는 190 순위, 4차로는 164 순위로 도출되었다. 또한, PDDHV 산정에서 새롭게 제시한 계수에 대한 적정값은 2차로 도로 경우 PK계수는 0.119(0.100${\sim}$0.139), PD계수는 0.568(0.545${\sim}$0.590)이며, 4차로도로 경우 PK계수는 0.106(0.097${\sim}$0.114), PD계수는 0.571(0.544${\sim}$0.598)로 도출되었다.

콘크리트 휨피로수명의 확률분포 (Probabilistic Distributions of Fatigue Life of Concrete Subjected to Flexural Loading)

  • 오병환;이희택
    • 대한토목학회논문집
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    • 제6권2호
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    • pp.103-109
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    • 1986
  • 본(本) 논문(論文)에서는 작용되는 피로하중의 크기에 따른 콘크리트의 피로수명분포를 연구(硏究)하였다. 콘크리트보에 대하여 휨피로 실험을 수행하였으며, 피로응력의 크기는 세 가지로서 정적휨강도의 각각 85%, 75% 및 65%로 하여 피로수명을 측정하였다. 본 연구의 실험결과 피로하중의 크기에 따라 확률분포함수의 형태가 비교적 크게 달라짐을 발견하였으며, 이것은 콘크리트의 피로신뢰해석시 피로하중의 크기에 대한 영향을 고려해야 함을 말해 주고 있다. 분포매개변수의 결정은 도식법, 모멘트법 및 Maximum Likelihood 방법에 의거하였다. 콘크리트의 휨피로수명의 Weibull 분포(分布) 형상매개변수는 하중의 크기에 따라 2.0~4.0의 범위에 있는 것으로 나타났다.

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콘크리트의 피로강도 및 피로신뢰성해석에 관한 이론 및 실험연구 (A Theoretical and Experimental Investigation on the Fatigue Strength and Fatigue Reliability Analysis of Concrete)

  • 오병환
    • 대한토목학회논문집
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    • 제5권4호
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    • pp.113-119
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    • 1985
  • 본(本) 논문(論文)에서는 휨하중을 받는 콘크리트의 피로특성 및 피로신뢰성이 연구(硏究)되었다. 콘크리트보에 대한 피로실험이 수행되었으며, 피로하중은 4 점하중 상태로 작용되었다. 본(本) 실험결과(實驗結果)로부터 S-N 관계가 얻어졌으며, 콘크리트의 휨피로 강도를 예측하기 위한 공식(公式)이 도출되었다. 또한 본(本) 논문(論文)에서는 콘크리트의 휨피로에 대한 확률론적 해석방법이 제안되었다. 본(本) 연구결과(硏究結果) 콘크리트의 피로거동을 서술하는 데는 Weibull 분포가 적절한 것으로 나타났다.

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확률적 방법을 통한 컬러 영상 분할 (Color Image Segmentation by statistical approach)

  • 강선도;유헌우;장동식
    • 한국경영과학회:학술대회논문집
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    • 대한산업공학회/한국경영과학회 2006년도 춘계공동학술대회 논문집
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    • pp.1677-1683
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    • 2006
  • Color image segmentation is useful for fast retrieval in large image database. For that purpose, new image segmentation technique based on the probability of pixel distribution in the image is proposed. Color image is first divided into R, G, and B channel images. Then, pixel distribution from each of channel image is extracted to select to which it is similar among the well known probabilistic distribution function-Weibull, Exponential, Beta, Gamma, Normal, and Uniform. We use sum of least square error to measure of the quality how well an image is fitted to distribution. That P.d.f has minimum score in relation to sum of square error is chosen. Next, each image is quantized into 4 gray levels by applying thresholds to the c.d.f of the selected distribution of each channel. Finally, three quantized images are combined into one color image to obtain final segmentation result. To show the validity of the proposed method, experiments on some images are performed.

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Probabilistic analysis of spectral displacement by NSA and NDA

  • Devandiran, P.;Kamatchi, P.;Rao, K. Balaji;Ravisankar, K.;Iyer, Nagesh R.
    • Earthquakes and Structures
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    • 제5권4호
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    • pp.439-459
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    • 2013
  • Main objective of the present study is to determine the statistical properties and suitable probability distribution functions of spectral displacements from nonlinear static and nonlinear dynamic analysis within the frame work of Monte Carlo simulation for typical low rise and high rise RC framed buildings located in zone III and zone V and designed as per Indian seismic codes. Probabilistic analysis of spectral displacement is useful for strength assessment and loss estimation. To the author's knowledge, no study is reported in literature on comparison of spectral displacement including the uncertainties in capacity and demand in Indian context. In the present study, uncertainties in capacity of the building is modeled by choosing cross sectional dimensions of beams and columns, density and compressive strength of concrete, yield strength and elastic modulus of steel and, live load as random variables. Uncertainty in demand is modeled by choosing peak ground acceleration (PGA) as a random variable. Nonlinear static analysis (NSA) and nonlinear dynamic analysis (NDA) are carried out for typical low rise and high rise reinforced concrete framed buildings using IDARC 2D computer program with the random sample input parameters. Statistical properties are obtained for spectral displacements corresponding to performance point from NSA and maximum absolute roof displacement from NDA and suitable probability distribution functions viz., normal, Weibull, lognormal are examined for goodness-of-fit. From the hypothesis test for goodness-of-fit, lognormal function is found to be suitable to represent the statistical variation of spectral displacement obtained from NSA and NDA.

저상버스용 하이브리드 복합재 조인트부의 통계적 피로수명평가 (Evaluation of Statistical Fatigue Life of Hybrid Composite Joints in Low-Floor Bus)

  • 정달우;최낙삼
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제34권11호
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    • pp.1705-1713
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    • 2010
  • 피로시험의 결과가 큰 편차를 보이는 하이브리드 복합재 조인트부에 대해서 통계적 피로수명 평가법을 이용하여 신뢰도 높은 피로수명을 추정하고자 한다. 저상버스 차체에 사용되는 하이브리드 복합재 조인트부를 절취하여 시험대상으로 하였으며, 이 조인트 시편으로 외팔보형 피로굽힘시험을 수행하였다. 피로시험 데이터를 정규분포, 대수정규분포, 와이블 분포를 이용하여 근접시킨 피로수명 곡선들과 각각 비교함으로써 하이브리드 복합재 조인트부의 내구수명 추정에 가장 적합한 확률분포를 선정하였다. 선정된 와이블 확률분포를 이용해 확률-응력-수명(P-S-N) 곡선을 구함으로써 하이브리드 복합재 조인트부에 대한 통계적 수명예측 평가절차와 신뢰성설계의 기초자료를 제시하였다.

하이포이드 기어 액슬의 신뢰성 및 수명에 관한 연구 (A study on the reliability and life of hypoid gear axle)

  • 한승룡;김하수;강희용;양성모
    • 한국정밀공학회지
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    • 제13권3호
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    • pp.123-131
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    • 1996
  • This paper presents the development of an algorithm for the reliability and life of a hypoid gear axle system (located in the last section of power train) in heavy vehicles. The algorithm is developed about expecting the reliability and service-life for applied loads on each component in the system using the Weibull's probabilistic distribution and the extended Palmgren's model. The probabilistic method is used to results. Also this model is involved in predicting the failure which is related to the number of load cycles with the approaching load. Then the precious evaluation of the reliability and life in the axle system can be effectively carried out. Thus the general procedures of a reliability and life design, including the mathematical formulation and numerical examples, are illustrated for a hypoid gear axle system.

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