• 제목/요약/키워드: probabilistic approach

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전투기 흡입구 해머쇼크 설계압력에 대한 확률론적 접근법 (Probabilistic Approach for Fighter Inlet Hammershock Design Pressure)

  • 배효길;이훈식;김윤미;정인면;이상효;조대영
    • 항공우주시스템공학회지
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    • 제13권5호
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    • pp.72-78
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    • 2019
  • 전투기 흡입구 덕트 구조물 설계에 중요한 하중조건으로 흡입구 해머쇼크 조건이 있다. 엔진 압축기 내부유동의 갑작스런 감소에 의하여 큰 압력의 해머쇼크가 발생하게 된다. 압축충격파인 흡입구 해머쇼크 해석을 위한 전통적인 방법은 극단적인 조건들의 조합을(최대 속도, 해수면, 저온 대기) 이용하였지만, 90년대 이후 확률론적 방법을 통해 적절한 해머쇼크 설계압력을 제시한 논문들이 발표되었다. 이를 참고로 본 연구는 한국공군의 비행운용데이터를 활용하여 흡입구 해머쇼크 압력을 확률론적으로 접근하였고, 이를 통해 전통적인 방법 대비 약 30 % 감소된, 흡입구 설계용 해머쇼크 압력을 해석하였다.

Sensitivity-based reliability analysis of earth slopes using finite element method

  • Ji, Jian;Liao, Hong-Jian
    • Geomechanics and Engineering
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    • 제6권6호
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    • pp.545-560
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    • 2014
  • For slope stability analysis, an alternative to the classical limit equilibrium method (LEM) of slices is the shear strength reduction method (SRM), which can be integrated into finite element analysis or finite difference analysis. Recently, probabilistic analysis of earth slopes has been very attractive because it is capable to take the soil uncertainty into account. However, the SRM is less commonly extended to probabilistic framework compared to a variety of probabilistic LEM analysis of earth slopes. To overcome some limitations that hinder the development of probabilistic SRM stability analysis, a new procedure based on recursive algorithm FORM with sensitivity analysis in the space of original variables is proposed. It can be used to deal with correlated non-normal variables subjected to implicit limit state surface. Using the proposed approach, a probabilistic finite element analysis of the stability of an existing earth dam is carried out in this paper.

SHM-based probabilistic representation of wind properties: Bayesian inference and model optimization

  • Ye, X.W.;Yuan, L.;Xi, P.S.;Liu, H.
    • Smart Structures and Systems
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    • 제21권5호
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    • pp.601-609
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    • 2018
  • The estimated probabilistic model of wind data based on the conventional approach may have high discrepancy compared with the true distribution because of the uncertainty caused by the instrument error and limited monitoring data. A sequential quadratic programming (SQP) algorithm-based finite mixture modeling method has been developed in the companion paper and is conducted to formulate the joint probability density function (PDF) of wind speed and direction using the wind monitoring data of the investigated bridge. The established bivariate model of wind speed and direction only represents the features of available wind monitoring data. To characterize the stochastic properties of the wind parameters with the subsequent wind monitoring data, in this study, Bayesian inference approach considering the uncertainty is proposed to update the wind parameters in the bivariate probabilistic model. The slice sampling algorithm of Markov chain Monte Carlo (MCMC) method is applied to establish the multi-dimensional and complex posterior distribution which is analytically intractable. The numerical simulation examples for univariate and bivariate models are carried out to verify the effectiveness of the proposed method. In addition, the proposed Bayesian inference approach is used to update and optimize the parameters in the bivariate model using the wind monitoring data from the investigated bridge. The results indicate that the proposed Bayesian inference approach is feasible and can be employed to predict the bivariate distribution of wind speed and direction with limited monitoring data.

목표 성능치 기반의 확률구속조건 평가 기법을 이용한 전자기 장치의 신뢰도 기반 최적설계 (Reliability-Based Design Optimization of Electromagnetic Devices by Evaluating Probabilistic Constraints Based on Performance Measure Approach)

  • 김동욱;김동훈
    • 한국자기학회지
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    • 제23권2호
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    • pp.62-67
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    • 2013
  • 본 논문에서는 전자기 관련 제품의 효율적인 신뢰도 기반 최적설계를 위해 확률구속조건을 평가하는 기법으로 해의 안정성과 효율성이 우수한 목표 성능치법을 제시 하였다. 목표 성능치법을 적용한 신뢰도 기반 최적설계의 효율성 검증을 위하여 스피커 모델과 초전도 자기에너지 저장장치 모델에 대한 최적설계를 수행하였고, 이를 기존 신뢰도 지수법을 적용한 최적설계 결과와 비교하였다. 또한 몬테카를로 수치모사기법을 이용하여 도출된 최적해의 신뢰도를 재 계산 후 비교함으로써 제안된 기법의 신뢰도 평가 결과의 정밀도를 검증하였다.

A Probabilistic Approach to Quantifying Uncertainties in the In-vessel Steam Explosion During Severe Accidents at a Nuclear Power Plant

  • Mun, Ju-Hyun;Kang, Chang-Sun;Park, Gun-Chul
    • 한국원자력학회:학술대회논문집
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    • 한국원자력학회 1995년도 추계학술발표회논문집(2)
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    • pp.509-516
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    • 1995
  • The uncertainty analysis for the in-vessel steam explosion during severe accidents at a nuclear power plant is performed using a probabilistic approach. This approach consists of four steps; 1) screening, 2) quantification of uncertainty 3) propagation of uncertainty, and 4) output analysis. And the specific methods which satisfy the sub-objectives of each step are prepared and presented. Compared with existing ones, the unique feature of this approach is the improved estimation of uncertainties through quantification, which ensures the defensibility of the resultant failure probability distributions. Using the approach, the containment failure probability due to in-vessel steam explosion is calculated. The results of analysis show that 1) pour diameter is the most dominant factor and slug condensed phase fraction is the least and 2) fraction of core molten is the second most dominant factor, which is identified as distinct feature of this study as compared with previous studies.

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과채류 섭취를 통한 Neonicotinoid계 농약의 노출평가에 대한 확률적 접근 (Probabilistic Approach on Dietary Exposure Assessment of Neonicotinoid Pesticide Residues in Fruit Vegetables)

  • 백민경;박병준;손경애;김진배;홍수명;김원일;임건재;홍무기
    • 농약과학회지
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    • 제14권2호
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    • pp.110-115
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    • 2010
  • 본 연구에서는 우리나라 소비자를 대상으로 우리나라에서 재배된 과채류 섭취를 통한 neonicotinoid계 농약의 노출량을 확률적 접근법을 이용하여 평가하였다. 농약 잔류량을 2009년에 수행된 과채류 중 neonicotinoid계 농약 5종(acetamiprid, clothianidin, imidacloprid, thiacloprid, thiamethoxam)에 대한 모니터링 자료를 이용하였다. Neonicotinoid계 농약의 총 노출량을 개별 과채류별로 구분하여 확률적 평가를 실시한 결과 neonicotinoid계 농약 5종의 총 노출량의 극단값은 0.087~0.236 ${\mu}g$/kg/day의 범위를 보였다. 확정론적 접근법의 결과와 비교했을 때 총 노출량의 평균치는 거의 유사하게 나타났으며, 노출량의 $95^{th}$ percentile값에 서는 확률적 접근법의 결과가 확정론적 접근법의 결과에 비해 38.8 ~ 62.0%의 수준으로 낮게 나타났다. 총 노출량에 대한 민감도 분석을 실시한 결과, acetamiprid의 총 노출량은 딸기 섭취를 통한 노출량에 크게 영향을 받으며, 특히 딸기의 섭취량 보다는 딸기 중 acetamiprid 잔류량 수준에 더 크게 영향을 받는 것으로 나타났다. 이는 thiacloprid를 제외한 나머지 3종의 neonicotinoid계 농약에서 유사한 경향을 보였다.

불연속면의 확률특성을 고려한 암반사면의 평면파괴확률 산정 (Evaluation of Planar Failure Probability for Rock Slope Based on Random Properties of Discontinuities)

  • 배규진;박혁진
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제18권2호
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    • pp.97-105
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    • 2002
  • 불연속면의 확률특성은 불연속면의 생성이 자연적인 현상에 의해 이루어 졌으며 불연속면의 특성을 파악하기 위한 시험이나 자료 획득의 기술적인 제약, 획득 가능한 자료 양의 제약에 기인한다. 따라서 다른 지반공학분야와 마찬가지로 암반사면해석에서도 불확실성이 필연적으로 개입되며 이러한 불확실성을 효과적으로 다루기 위한 방법으로 확률론적 해석방법이 제안되었다. 그러나 현재까지 제안된 암반사면의 확률론적 해석기 법은 대개 운동학적인 분석이 제외된 상태에서 동역학적인 분석 즉, 불연속면의 방향성이 가지는 분산을 고려하지 않고 전단강도의 분산 상태만 고려한 분석이 수행되어왔다. 따라서, 본 연구에서는 이러한 문제점을 보완할 수 있도록 불연속면의 기하학적인 특성과 전단 강도 특성 모두의 확률특성을 고려하여 운동학적인 파괴 가능성과 동역학적인 파괴 가능성으로 구분하여 파괴 확률을 산정하였다. 확률론적 해석 방법과의 비교를 위해 획득한 결정론적인 해석에 의한 결과는 일부 확률론적인 해석결과 와 차이를 보이고 있으며 이는 결정론적인 해석을 위해 선택된 자료의 대표값들이 자료들의 분산에 의해 대표성을 보이지 못하고 있기 때문인 것으로 보인다. 따라서 결정론적 해석 기법을 이용하여 사면의 안정성을 분석하기 위하여서는 자료의 대표값 선정에 신중을 기해야 하며 확률론적 해석기법을 보완적으로 사용하는 것이 오류를 줄일 수 있는 방법 중의 하나로 판단된다.

Round Robin Analysis for Probabilistic Structural Integrity of Reactor Pressure Vessel under Pressurized Thermal Shock

  • Jhung Myung Jo;Jang Changheui;Kim Seok Hun;Choi Young Hwan;Kim Hho Jung;Jung Sunggyu;Kim Jong Min;Sohn Gap Heon;Jin Tae Eun;Choi Taek Sang;Kim Ji Ho;Kim Jong Wook;Park Keun Bae
    • Journal of Mechanical Science and Technology
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    • 제19권2호
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    • pp.634-648
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    • 2005
  • Performed here is a comparative assessment study for the probabilistic fracture mechanics approach of the pressurized thermal shock of the reactor pressure vessel. A round robin consisting of one prerequisite deterministic study and five cases for probabilistic approaches is proposed, and all organizations interested are invited. The problems are solved by the participants and their results are compared to issue some recommendation of best practices and to assure an understanding of the key parameters in this type of approach, like transient description and frequency, material properties, defect type and distribution, fracture mechanics methodology etc., which will be useful in the justification through a probabilistic approach for the case of a plant over-passing the screening criteria. Six participants from 3 organizations responded to the problem and their results are compiled and analyzed in this study.

Probabilistic Constrained Approach for Distributed Robust Beamforming Design in Cognitive Two-way Relay Networks

  • Chen, Xueyan;Guo, Li;Dong, Chao;Lin, Jiaru;Li, Xingwang;Cavalcante, Charles Casimiro
    • KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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    • 제12권1호
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    • pp.21-40
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    • 2018
  • In this paper, we propose the distributed robust beamforming design scheme in cognitive two-way amplify-and-forward (AF) relay networks with imperfect channel state information (CSI). Assuming the CSI errors follow a complex Gaussian distribution, the objective of this paper is to design the robust beamformer which minimizes the total transmit power of the collaborative relays. This design will guarantee the outage probability of signal-to-interference-plus-noise ratio (SINR) beyond a target level at each secondary user (SU), and satisfies the outage probability of interference generated on the primary user (PU) above the predetermined maximum tolerable interference power. Due to the multiple CSI uncertainties in the two-way transmission, the probabilistic constrained optimization problem is intractable and difficult to obtain a closed-form solution. To deal with this, we reformulate the problem to the standard form through a series of matrix transformations. We then accomplish the problem by using the probabilistic approach based on two sorts of Bernstein-type inequalities and the worst-case approach based on S-Procedure. The simulation results indicate that the robust beamforming designs based on the probabilistic method and the worst-case method are both robust to the CSI errors. Meanwhile, the probabilistic method can provide higher feasibility rate and consumes less power.

A Probabilistic Model for the Prediction of Burr Formation in Face Milling

  • Suneung Ahn
    • 산업경영시스템학회지
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    • 제23권60호
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    • pp.23-36
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    • 2000
  • A probabilistic model of burr formation in face milling of gray cast iron is proposed. During a face milling operation, an irregular pattern of the edge profile consisting of burrs and edge breakouts is observed at the end of cut. Based on the metal cutting theory, we derive a probabilistic model. The operational bayesian modeling approach is adopted to include the relevant theory in the model.

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