In this paper, free vibration of rotating beam with random properties is studied. The cross-sectional area, elasticity modulus, moment of inertia, shear modulus and density are modeled as random fields and the rotational speed as a random variable. To study uncertainty, stochastic finite element method based on second order perturbation method is applied. To discretize random fields, the three methods of midpoint, interpolation and local average are applied and compared. The effects of rotational speed, setting angle, random property variances, discretization scheme, number of elements, correlation of random fields, correlation function form and correlation length on "Coefficient of Variation" (C.O.V.) of first mode eigenvalue are investigated completely. To determine the significant random properties on the variation of first mode eigenvalue the sensitivity analysis is performed. The results are studied for both Timoshenko and Bernoulli-Euler rotating beam. It is shown that the C.O.V. of first mode eigenvalue of Timoshenko and Bernoulli-Euler rotating beams are approximately identical. Also, compared to uncorrelated random fields, the correlated case has larger C.O.V. value. Another important result is, where correlation length is small, the convergence rate is lower and more number of elements are necessary for convergence of final response.
Recently, Wang et al. [Computers and Mathematics with Ap-plications 57 (2009) 1232-1248.] and Wang and Watada [Information Sci-ences 179 (2009) 4057-4069.] studied the renewal process and renewal reward process with fuzzy random inter-arrival times and rewards under the T-independence associated with any continuous Archimedean t-norm. But, their main results do not cover the classical theory of the random elementary renewal theorem and random renewal reward theorem when fuzzy random variables degenerate to random variables, and some given assumptions relate to the membership function of the fuzzy variable and the Archimedean t-norm of the results are restrictive. This paper improves the results of Wang and Watada and Wang et al. from a mathematical per-spective. We release some assumptions of the results of Wang and Watada and Wang et al. and completely generalize the classical stochastic renewal theorem and renewal rewards theorem.
본 연구는 2009개정 교육과정과 2015개정 교육과정을 반영한 교과서에서 연속확률분포를 정의하고 도입하는 방법에 대해 비교 분석하였다. 2015개정 교육과정을 반영한 확률과 통계 교과서는 연속확률변수를 가부번집합인 확률변수로 정의하기보다는 특정 범위의 모든 실숫값을 가지는 확률변수로 정의하였다. 또한 연속확률분포를 도입함에 있어 균등분포를 이용한 방법과 상대도수밀도를 이용한 방법을 사용하였다.
Here an efficient regression type estimator for a stratified population mean is proposed under the two-phase sampling scheme. While constructing the proposed estimator, it is assumed that the first auxiliary variable x is directly and highly correlated with the study variable y, and the second auxiliary variable z is directly and highly correlated with the first auxiliary variable x. However the variable z is not directly correlated with the variable y, but they are just correlated with each other only due to their direct and high correlation with the variable x. The proposed regression type estimator is found to be always more efficient than the existing estimators defined under the same situation.
군용 항공기의 개발과정 중 전투 생존성 분석은 반드시 거쳐야 할 필수 과정이다. 군용 항공기의 전투 생존성 분석을 위한 방법은 M&S 기법 적용이 일반적이며 필요시 최종단계에서 Live Fire Test를 거친다. 본 연구에서는 비용대비 효과도를 고려하여 M&S기법을 통해 개념설계단계에서 신속하게 정성적으로 전투 생존성을 분석할 수 있는 연구를 수행하였다. 본 연구를 위하여 필수사건 및 필수요소 분석기법, 몬테카를로 시뮬레이션 등 확률, 통계기법들을 이용한 '확률변수 가중치 환산법' 알고리즘을 고안하여 제시하였다.
확률론적 지진취약도 평가는 구조물 혹은 기기의 손상확률을 각 취약도 변수별 조합을 통해 이루어진다. 지진취약도로부터 구해지는 2개 이상 기기의 동시손상확률 계산은 기존에는 각 기기의 손상확률을 독립으로 가정해 왔다. 하지만 기기별 손상확률에 상관성이 있으며, 이를 평가한 결과 상관성에 따라 동시손상확률이 변화할 수 있는 결과를 보였다. 이 지진상관성을 무시하면 비보수적인 결과가 나오고 따라서 이를 고려해서 계산되어야 한다. 이 연구에서는 지진상관계수를 해석적으로 평가하기 위해 몇 가지 확률 변수를 선정하여 각 변수별로 혹은 통합하여 평가하고 그 차이를 비교했다. 그리고 단순화된 모델과, 복잡한 모델에 대한 상관계수 차이도 비교하였다. 이들 방법에 따른 상관계수의 결과와 차이를 분석했다. 그 결과 각 변수별로 평가하는 것과 통합하여 평가할 때 변수별 영향의 차이에 따라 상관성이 변화함을 확인하였고, 모델이 단순할수록 상관성이 높아짐을 확인하였다.
불규칙 혼합잡음의 등가 ARMA 모델 표현을 사용하여 자이로의 불규칙 혼합잡음을 고려하는 보조항법시스템 칼만필터 설계 방법을 제안한다. 필터 설계 절차는 먼저 보조항법 시스템에 사용되는 필터는 간접 되먹임 칼만필터임을 고려하여 등가 ARMA 모델로 표현된 자이로 불규칙 잡음의 시간 차분을 구한다. 다음으로 시간 차분된 ARMA 모델을 상태 방정식으로 표현하는데 AR과 MA 차수에 따라 두 가지로 나누어진다. 먼저 AR 차수가 큰 경우 가제어 혹은 가관측 특이형태를 사용한다. MA 차수가 큰 경우에는 몇 단계 이후의 예측치를 상태변수로 하는 상태방정식을 사용하는데, 이때 자이로 출력을 보상하는 값에 따라 다시 고차수 필터와 저차수 필터로 구분된다. 마지막으로 자이로 불규칙 잡음을 보조항법시스템 칼만필터에 포함시켜 최종적인 필터 모델을 얻는다. 시뮬레이션 결과를 통하여 제안된 고차수 및 저차수 필터 모두 혼합잡음을 백색잡음으로 간주한 기존의 필터보다 항법오차를 감소시킬 수 있음을 보임으로써 그 효용성을 제시한다.
얕은기초 설계시 이용되는 지반의 물리적 공학적 설계변수들은 고유변동성(inherent variability) 및 측정 오차(measurement error) 등과 같은 여러 가지 요인으로 인하여 불확실성이 필연적으로 내포되어 있다. 본 논문에서는 얕은기초 설계시 기존의 결정론적 방법에서 고려하지 못하는 지반 불확실성 등을 포함한 설계 파라미터의 분산을 고려할 수 있는 확률론적 방법의 신뢰성 설계 사례를 제시하였다. 극한지지력 산정시 확률변수(random variable)인 단위중량, 점착력 및 내부마찰각 그리고 침하량 산정시 탄성계수에 대하여 국내 지반에 대한 적정 확률분포 형태 및 통계적 특성치를 결정하였다. 각 확률변수별로 채택된 분포를 적용하여 지지력과 침하량에 관한 신뢰지수와 파괴확률을 결정하였으며, 목표 신뢰지수 또는 확률에 대한 기초폭을 결정하였다. 얕은기초의 신뢰성 설계에 있어서 정규분포의 일괄적 적용보다는 각 확률변수에 해당하는 적합한 분포형태를 적용, 분석하는 것이 바람직한 것으로 나타났다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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