• 제목/요약/키워드: Weibull Stress Model

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시변환 스트레스 조건에서의 와이블 분포의 모수 및 가속 모수에 대한 베이시안 추정을 사용하는 이산 시간 접근 방법 (A Discrete Time Approximation Method using Bayesian Inference of Parameters of Weibull Distribution and Acceleration Parameters with Time-Varying Stresses)

  • 정인승
    • 대한기계학회:학술대회논문집
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    • 대한기계학회 2008년도 추계학술대회A
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    • pp.1331-1336
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    • 2008
  • This paper suggests a method using Bayesian inference to estimate the parameters of Weibull distribution and acceleration parameters under the condition that the stresses are time-dependent functions. A Bayesian model based on the discrete time approximation is formulated to infer the parameters of interest from the failure data of the virtual tests and a statistical analysis is considered to decide the most probable mean values of the parameters for reasoning of the failure data.

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휨 또는 쪼갬인장 반복하중을 받는 콘크리트의 신뢰성 해석과 피로모델 제안 (Reliability Analysis and Fatigue Models of Concrete under Flexural or Split Tensional Cyclic Loadings)

  • 김동호;심도식;김성환;윤경구
    • 콘크리트학회논문집
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    • 제16권5호
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    • pp.581-589
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    • 2004
  • 본 논문에서는 일정진폭 휨인장 및 쪼갬인장 반복하중을 받는 콘크리트의 피로신뢰성과 모델제안을 위하여 도로포장에 사용되는 콘크리트를 대상으로 연구하였다. 실험데이터는 2-모수 Weibull 확률분포함수를 사용하여 신뢰성 해석을 수행하였고, 적합도 검정을 통하여 이를 기반으로 한 모델을 제시하였다. 피로실험은 $150 mm{\times}75 mm$ 시험체의 쪼갬인장피로 실험방법과 $150 mm{\times}150 mm{\times}550 mm$ 시험체의 휨인장피로 실험방법을 적용였으며 일정 진폭 피로하중에 대하여 수행하였다. 두 가지의 실험방법에 대하여 응력 수준 90, 80, $70\%$로 변화하여 실험하고 이때 적용한 응력비는 0.1, 하중재하속도 20Hz, 정현파(sine)를 적용하였다. 연구결과 콘크리트 피로데이터의 분산성으로 인하여 보다 정확한 해석을 위해 두 가지의 해석 기준을 설정하여 제시하였으며, 그래픽방법, 모멘트방법 및 최우도법에 의해 2-모수 Weibull의 매개변수 $\alpha$와 u를 계산하고 이를 이용하여 확률밀도함수(P.D.F)와 누적분포함수(C.D.F)를 도시하였다. 또한, Weibull의 확률분포함수를 이용한 신뢰성 해석은 Kolmogorov-Smirnov의 방법을 사용하여 $5\%$의 유의수준에서 적합도 검정을 수행한 결과 채택되는 것으로 나타났다. 이러한 해석에 기초하여 쪼갬인장피로실험과 휨인장피로 실험에 대한 피로모델을 제시하고 응력수준에 따른 피로수명과 200만회 및 1,000만회에서의 피로강도를 산정하여 제시하였으며 국외의 주요 피로모델과 비교하였다.

종속 관계의 스트레스-강도 모형 (Stress-Strength model with Dependency)

  • 김대경;김진우;박동호
    • 한국신뢰성학회지:신뢰성응용연구
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    • 제11권4호
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    • pp.319-330
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    • 2011
  • We consider the stress-strength model in which a unit of strength $T_2$ is subjected to environmental stress $T_1$. An important measure considered in stress-strength model is the reliability parameter R=P($T_2$ > $T_1$). The greater the value of R is, the more reliable is the unit to perform its specified task. In this article, we consider the situations in which $T_1$ and $T_2$ are both independent and dependent, and have certain bivariate distributions as their joint distributions. To study the effect of dependency on R, we investigate several bivariate distributions of $T_1$ and $T_2$ and compare the values of R for these distributions. Numerical comparisons are presented depending on the parameter values as well.

결손확률모델에 의한 파손확률 해석에 관한 연구 (A study on the analysis of the failure probability based on the concept of loss probability)

  • 신효철
    • 대한기계학회논문집
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    • 제15권6호
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    • pp.2037-2047
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    • 1991
  • 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.

Deriving Probability Models for Stress Analysis

  • Ahn Suneung
    • 한국산업경영시스템학회:학술대회논문집
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    • 한국산업경영시스템학회 2002년도 춘계학술대회
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    • pp.139-149
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    • 2002
  • This paper presents an approach to derive probability models for use in structural reliability studies. Two main points are made. First, that it is possible to translate engineering and physics knowledge into a requirement on the form of a probability model. And second, that making assumptions about a probability model for structural failure implies either explicit or hidden assumptions about material and structural properties. The work is foundational in nature, but is developed with explicit examples taken from planar and general stress problems, the von Mises failure criterion, and a modified Weibull distribution.

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복합재구조물에 대한 단순화된 수명평가방법 고찰 (A study on simplified fatigue design methodology for composite structures)

  • 김성준
    • 한국복합재료학회:학술대회논문집
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    • 한국복합재료학회 2002년도 추계학술발표대회 논문집
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    • pp.75-78
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    • 2002
  • 복합재구조물에 대한 피로수명과 잔류강도를 평가하기 위한 단순화된 방법을 소개하였다. 모델의 특성화를 위해 필요한 실험을 줄이기 위하여 강도저하 파라미터수를 피로수명의 함수로 가정하였다. 임의의 순서로 배열된 하중 스펙트럼에서 응력수준에 따른 피로수명을 추출하기위해 S-N 선도를 사용하였다. 그리고 상이한 응력비(stress ratio)에 대한 영향을 고려하기위해 Goodman 형식의 방법(fatigue envelope)을 사용하였다. 잔류강도는 하중 사이클 수와 응력진폭의 함수로 가정하였으며 임의의 하중사이클 후의 잔류강도분포는 2 모수 Weibull 분포로 표현하였다.

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잔류응력하의 강구조물의 피로신뢰도 (Fatigue Reliability of Steel Structures In the Presence of Residual Stresses)

  • 조효남;김두한;허상구
    • 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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    • 한국전산구조공학회 1989년도 가을 학술발표회 논문집
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    • pp.29-33
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    • 1989
  • An extended model for the assessment of fatigue reliability of steel structures In the presence of residual stresses Is developed. The model explicitly Includes the uncertainties of the lean stress and residual stress in terms of the zero-mean equivalent stress-range. It Is assumed that the fatigue life of welded Joints follows the Weibull distribution. Based on the numerical illustrations, It Is shown that the probability of fatigue fat lure and the allowable stress-range for fatigue design could be significantly affected by the presence of residual stresses. This effect may be represented through the mean stress at the welded joints.

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탄소섬유 복합재 피로수명의 통계적 특성 연구 (A Study on Statistical Characteristics of Fatigue Life of Carbon Fiber Composite)

  • 주영식;이원준;서보휘;임승규
    • 한국항공우주학회지
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    • 제47권1호
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    • pp.35-40
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    • 2019
  • 본 연구의 목적은 항공기 구조개발에 널리 적용되고 있는 탄소섬유 복합재의 피로특성을 확인하고, 실기체 피로시험에 활용되고 있는 자료를 획득하는 것이다. 복합재 구조의 내구성 및 손상허용성의 평가는 주로 피로시험을 통하여 이루어지며, 실기체 피로시험에 적용되고 있는 파라미터에는 피로수명계수와 하중증대계수가 있다. 탄소섬유/에폭시 일방향 및 직물형 복합재로 시편을 제작하였으며, 응력비와 적층패턴을 달리하여 피로시험을 수행하였다. Sendeckyj 모델을 적용한 와이블 분포와 개별적인 피로수명에 대한 와이블 분포를 이용하여 형상 파라미터를 분석하였다. 또한 신뢰도를 고려한 피로수명계수와 하중증대계수를 평가하였다.

SiON 절연층 nMOSFET의 Time Dependent Dielectric Breakdown 열화 수명 예측 모델링 개선 (Improving Lifetime Prediction Modeling for SiON Dielectric nMOSFETs with Time-Dependent Dielectric Breakdown Degradation)

  • 윤여혁
    • 한국정보전자통신기술학회논문지
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    • 제16권4호
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    • pp.173-179
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    • 2023
  • 본 논문에서는 4세대 VNAND 공정으로 만들어진 Peri 소자의 스트레스 영역 별 time-dependent dielectric breakdown(TDDB) 열화 메커니즘을 분석하고, 기존의 수명 예측 모델보다 더 넓은 신뢰성 평가 영역에서 신속성과 정확성을 향상시킬 수 있는 수명 예측 보완 모델을 제시하였다. SiON 절연층 nMOSFET에서 5개의 Vstr 조건에 대해 각 10번의 constant voltage stress(CVS) 측정 후, stress-induced leakage current(SILC) 분석을 통해 저전계 영역에서의 전계 기반 열화 메커니즘과 고전계 영역에서의 전류 기반 열화 메커니즘이 주요함을 확인하였다. 이후 Weibull 분포로부터 time-to-failure(TF)를 추출하여 기존의 E-모델과 1/E-모델의 수명 예측 한계점을 확인하였고, 각 모델의 결합 분리 열화 상수(k)를 추출 및 결합하여 전계 및 전류 기반의 열화 메커니즘을 모두 포함하는 병렬식 상호보완 모델을 제시하였다. 최종적으로 실측한 TDDB 데이터의 수명을 예측할 시, 기존의 E-모델과 1/E-모델에 비해 넓은 전계 영역에서 각 메커니즘을 모두 반영하여 높은 스트레스에서 신속한 신뢰성 평가로 더 정확한 수명을 예측할 수 있음을 확인하였다.

사용조건에서 스트레스를 가하고 스트레스한계가 있는 램프시험의 최적설계 (An Optimum Design of Ramp Test with Stress Loading from Use Condition and Upper Bound of Stress)

  • 전영록
    • 품질경영학회지
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    • 제27권3호
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    • pp.79-93
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    • 1999
  • The common accelerated life test(ALT) consists of test methods applying a constant stress, higher than the use condition stress, to items. There we, however, situations for which a progressive stress ALT, in which the stress on a test item is continuously increased with time, Is more convenient to perform testing and simpler in analyzing data than a constant stress ALT. When a product under constant stress s follows a Weibull distribution with parameters $\theta$(5) and $\beta$, maximum likelihood(ML) estimators of parameters involved in the model are obtained and their asymptotic distributions are derived under stress bounded ramp tests in which the stress is increased linearly from use condition stress to the stress upper bound. The optimum test plans are also found which minimize the asymptotic variance of the ML estimator of the log mean life at design constant stress. For selected values of the design parameters, tables useful for finding optimal test plans are given. The effect of the pre-estimates of design parameters is studied.

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