• 제목/요약/키워드: reliability based design(RBD)

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신뢰도모델링에 의한 이중계제어기 전원공급방식 설계에 관한 연구 (A Study on Power Supply Method Design for Hot Standby Sparing System via Reliability Modeling)

  • 신덕호;이강미;이재호;김용규
    • 한국철도학회논문집
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    • 제10권5호
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    • pp.527-532
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    • 2007
  • 본 논문은 철도신호에서 사용되는 이중계제어장치의 전원공급방식에 대하여 상수고장률을 기반으로 하는 평균고장률에 의한 설계와 신뢰도함수에 의한 설계방안을 제안한다. 일반적으로 시스템 운명이전에 신뢰도 요구사항 만족을 위한 시스템의 신뢰도 예측은 RBD모델을 사용하였다. 하지만 이중계제어장치와 같이 여분을 갖는 시스템의 신뢰도를 RBD와 같은 조합모델에 의해 정확한 신뢰도를 모델링하기에 부적합하다. 따라서 본 논문에서는 다중계구조 제어기의 설계과정에서 단순조합모델에 의한 설계방식 선정보다는 결함발생에 대한 여분구조의 모델링을 통한 설계방식 선정이 보다 정확한 신뢰도를 갖는 시스템구축을 가능하게 하며, 운영중에 발생되는 유지보수비용 및 고장으로 인한 손실비용의 효율화를 위해 필요함을 입증한다.

국산 낙엽송 부재에 대한 ASD에서 RBD로의 코드 전환에 관한 연구 (Study on Soft Conversion from ASD to RBD Code in Larch)

  • 박천영;김호기;이전제
    • Journal of the Korean Wood Science and Technology
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    • 제32권5호
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    • pp.45-50
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    • 2004
  • 현재 국내의 목구조 설계는 ASD (Allowable Structural Design)에 기초하여 이루어 지고 있다. 그러나 이 설계 방법은 재료의 변이와 설계에 따른 다양한 조건물을 충분히 고려하고 있지 못하고 있어 과설계의 원인이 되고 있다. 따라서 외국의 경우는 이를 극복하기 위하여 1990년 초반부터 확률론적인 접근을 통한 설계에 대한 연구가 꾸준히 진행되어 왔으며, 현재는 이에 기초한 설계 기준을 마련, 활용하고 있는 실정이다. 그러므로 본 연구에서는 국산재에 이러한 설계법을 도입하기 위하여 기존 연구에서 밝혀진 제재목과 집성재의 강도적 성능에 대한 분포 특성을 충분히 고찰하여 평균, 표준 편차, 분산, 변이 계수 동의 인자를 얻었고, 이를 통해서 국산낙엽송부재에 대해서 기존의 ASD 코드를 RBD (Reliability Based Design) 코드로 전환하여 기본적인 코드 전환 체계를 갖추고자 하였으며. RBD 코드로의 전환 시 따르게 되는 중요 변수 즉 시편 수에 대한 고찰을 하였다. 또한, 적어도 각 시편에 대해서 적어도 500개 이상의 반복수가 있어야만 어느 정도 정확한 값을 얻을 수 있음을 확인할 수 있었다.

RELIABILITY-BASED DESIGN OPTIMIZATION OF AN AUTOMOTIVE SUSPENSION SYSTEM FOR ENHANCING KINEMATIC AND COMPLIANCE CHARACTERISTICS

  • CHOI B.-L.;CHOI J.-H.;CHOI D.-H.
    • International Journal of Automotive Technology
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    • 제6권3호
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    • pp.235-242
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    • 2005
  • This study introduces the Reliability-Based Design Optimization (RBDO) to enhance the kinematic and compliance (K & C) characteristics of automotive suspension system. In previous studies, the deterministic optimization has been performed to enhance the K & C characteristics. Unfortunately, uncertainties in the real world have not been considered in the deterministic optimization. In the design of suspension system, design variables with the uncertainties, such as the bushing stiffness, have a great influence on the variation of the suspension performances. There is a need to quantify these uncertainties and to apply the RBDO to obtain the design, satisfying the target reliability level. In this research, design variables including uncertainties are dealt as random variables and reliability of the suspension performances, which are related the K & C characteristics, are quantified and the RBDO is performed. The RBD-optimum is compared with the deterministic optimum to verify the enhancement in reliability. Thus, the reliability of the suspension performances is estimated and the RBD-optimum, satisfying the target reliability level, is determined.

불규칙 하중을 받는 Shell 구조물의 동적 신뢰성 해석에 관한 연구 (A Study on the Dynamic Reliability Analysis of the Shell Structure under Random Loads)

  • 배동명
    • 수산해양기술연구
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    • 제33권4호
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    • pp.334-345
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    • 1997
  • Reliability-based design approaches are needed for cylindrical shell structure whose design and operational experiences are few and which are subjected to external loads of random loads. In designing new type of structure, it is very difficult to evaluate the safety factors due to lack of previous design data and operational experience. To solve the above mentioned problem, much attention is being focussed on rational reliability based design approaches. This paper deals with weight-optional reliability-based design of cylindrical shell structure subjected to structural reliability constraints taking into account of the effect of local buckling and interactive behavior between local and global buckling. Present mentioned is compared with the exiting optional design method based only on safety factors. Numerical simulation reveals that the present method leads to lighter structure (4% reduction in weight compared to the existing optimal design) with the same reliability index. For larger structures with more number of structural members and possible failure modes, the present W0RBD procedure will be an efficient tool in designing cost-effective rationalized economic design.

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Reliability analysis and evaluation of LRFD resistance factors for CPT-based design of driven piles

  • Lee, Junhwan;Kim, Minki;Lee, Seung-Hwan
    • Geomechanics and Engineering
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    • 제1권1호
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    • pp.17-34
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    • 2009
  • There has been growing agreement that geotechnical reliability-based design (RBD) is necessary for establishing more advanced and integrated design system. In this study, resistance factors for LRFD pile design using CPT results were investigated for axially loaded driven piles. In order to address variability in design methodology, different CPT-based methods and load-settlement criteria, popular in practice, were selected and used for evaluation of resistance factors. A total of 32 data sets from 13 test sites were collected from the literature. In order to maintain the statistical consistency of the data sets, the characteristic pile load capacity was introduced in reliability analysis and evaluation of resistance factors. It was found that values of resistance factors considerably differ for different design methods, load-settlement criteria, and load capacity components. For the total resistance, resistance factors for LCPC method were higher than others, while those for Aoki-Velloso's and Philipponnat's methods were in similar ranges. In respect to load-settlement criteria, 0.1B and Chin's criteria produced higher resistance factors than DeBeer's and Davisson's criteria. Resistance factors for the base and shaft resistances were also presented and analyzed.

신뢰성에 근거한 앵커 널말뚝의 설계방안 연구 (The Use of Reliability-based Approach to Design Anchored Sheet Pile Walls)

  • Kim, Hyung-Bae;Lee, Seoung-Ho
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제18권3호
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    • pp.95-104
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    • 2002
  • 본 연구에서는 앵커 널말뚝의 설계값 결정과정에 신뢰성이론을 적용한 설계방법을 제안하였다. 본 설계과정에서 먼저 말뚝의 근입깊이는 공학적으로 널리 사용되는 확률론적 수치계산방법에 따라 근입된 지반조건의 불확실성의 정도에 따라 결정되도록 하였다. 여기서 적용되는 확률론적 수치계산방법은 복잡한 계산과정이 필요하다거나 정확한 계산을 위해서는 지반강도 정수들에 대한 광범위한 통계적 분석이 별도로 필요하다든가 하는 번거로움없이 설계자가 간편하게 사용할 수 있다. 본 연구에서 제안된 설계법의 결과들은 일반적으로 널리 이용되는 다른 결정론적 설재법에 의한 결과들과 호응하는 것으로 나타났다. 본 연구에서는 아울러 널말뚝의 주요 설계입력변수들의 불확실성에 따른 설계결과의 영향을 분석하기 위한 민감도 조사가 실시되었다.

우주방사능 효과를 고려한 저가 COTS 소형위성의 신뢰성 분석 (Reliability Analysis with Space Radiation of Low-Cost COTS Small Satellite)

  • 정지완;장영근;문병영
    • 한국항공우주학회지
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    • 제34권2호
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    • pp.56-67
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    • 2006
  • 위성개발 시 비용의 절감과 효율적인 설계 보장을 위해 신뢰성과 고장모드 분석이 필요하지만, COTS 소자를 사용하는 소형위성의 경우 통상 제작자로부터 소자에 대한 실패율이 제공되지 않기 때문에 신뢰성 계산이 어렵다. 이 논문에서는 실패율 예측을 위해 MIL-HDBK-217F의 시험적/경험적 데이터에 기초한 방법을 사용하였고, MIL-HDBK -217F에서 고려되지 않은 방사능 환경을 실패율 예측에 반영하기 위해 방사능 효과들 중 신뢰도에 영향을 미칠 수 있는 $10^-9$failures/device/$10^6$hours 이상의 발생확률을 갖는 SEL 발생확률을 실패율 예측 결과에 추가로 반영하였다. 결국 본 논문은 실패율이 제공되지 않는 COTS 소자를 사용하는 저가 소형위성에 대해 통계적 기법을 이용한 새로운 신뢰성 해석 방법을 제안하고, 현재 개발 중인 25kg급의 초소형위성인 HAUSAT-2에 이 방법을 적용하여 분석한 결과를 보여준다.

SysML설계기법을 통한 전투체계 임무신뢰도 분석연구 (A Study on the Analysis of Mission Reliability in the Combat System through SysML)

  • 이정완;장중순
    • 한국시뮬레이션학회논문지
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    • 제29권1호
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    • pp.31-38
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    • 2020
  • 임무신뢰도란 제품개발 시 목표가 되었던 요구조건하에서 임무를 완수할 확률을 나타내며, 전투체계의 경우 상용 장비와 달리 임무신뢰도가 승패를 좌우할 중요한 요소이다. 기존의 국내 전투체계의 임무신뢰도는 임무수행에 연관된 장비의 물리적 연결만을 고려해 산출되었으나, 장비들이 점차 고도화되어지고 복잡해져 물리적 연결만으로 임무연관성 판단이 불가하다. 이에 따라 본 논문에서는 물리적 연결뿐만 아니라 기능적 연결을 고려한 방법으로 시스템 설계모델링 언어인 SysML을 활용하여 정확도가 향상된 임무신뢰도를 산출하였다. 본 연구결과를 바탕으로 향후 개발되는 전투체계 임무신뢰도 검증자료로 활용 되기를 기대한다.

육안등급으로 구분된 낙엽송 제재목의 휨성능 분포 특성 (Distribution Characteristics of Bending Properties for Visual Graded Lumber of Japanese Larch)

  • 이전제;김광철;김광모;오정권
    • Journal of the Korean Wood Science and Technology
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    • 제31권5호
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    • pp.72-79
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    • 2003
  • 신뢰성 설계에서 재료강도의 분포 특성은 기본적인 입력 변수로 사용된다. 따라서 강도특성의 분포형태 및 그에 따른 인자들을 정확하게 결정하는 것은 신뢰성 설계를 위한 필수적인 작업이다. 지금까지 강도성능 평가는 주로 무결점 소시편에 대한 실험결과가 사용되어 왔다. 그러나 이러한 방법은 부재가 실재 사용되는 조건을 제대로 반영하지 못함에 따른 오차를 포함하게 된다. 본 연구에서는 구조재로 많이 사용되는 2×6부재(38 mm×140 mm, 길이 3.0 m) 498본에 대하여 육안검사를 통해 등급을 구분하고, 휨시험을 실시하였다. 신뢰성 설계로 전환을 위해 각 등급의 강도특성에 대한 분포형태 및 인자를 결정하였다. 분포형태의 결정을 위해 정규분포, 대수정규분포, 웨이블분포의 세가지 분포형태에 대한 square error를 비교하고, KS test를 통하여 결정된 분포형태의 적합성을 확인하였다. 모든 등급에서 휨강도(MOR)의 가장 적합한 분포형태는 웨이블분포로 나타났으며, 휨탄성계수의 경우는 정규분포가 가장 적합한 것으로 나타났다.