• 제목/요약/키워드: simulation-based reliability method

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M&S를 활용한 유도탄 검사주기 및 수량 설정 방안 (Certified Missile Rounds Concepts Using Modeling and Simulation)

  • 김병수;이계신;김동석;문기성
    • 한국시뮬레이션학회논문지
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    • 제18권4호
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    • pp.95-105
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    • 2009
  • 본 연구에서는 M&S(Modeling and Simulation) 기법을 통하여 보증 유도탄의 주기적 검사방법을 제시하였다. 유도탄 운용 개념과 예측된 저장신뢰도로부터 시나리오를 작성, 이를 기반으로 모의시험을 위한 모델링을 수행하고 시뮬레이션 프로그램으로 구현하였다. 그리고, 시뮬레이션 결과와 이론적인 추정치를 비교 검토하고, 목표로 하는 정상작동확률을 달성할 수 있는 최적의 주기점검 방안을 제시한다.

신뢰도를 모르는 불완전한 채널 정보에 기초한 선형 프리코딩 (Linear Precoding Based on the Imperfect CSI Without Knowing the CSI Reliability)

  • 이웅;윤은철
    • 한국통신학회논문지
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    • 제40권9호
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    • pp.1678-1685
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    • 2015
  • 본 논문에서는 신뢰도를 모르는 불완전한 채널 정보를 이용해 빔포밍 기법의 장점과 직교 시공간 블록 코딩 (Orthogonal Space-Time Block Coding, OSTBC) 기법의 장점을 결합해 주는 선형 프리코딩 기법을 제안한다. 먼저 다양한 값의 채널 정보의 신뢰도를 가정한 상태에서 각 신뢰도가 프리코딩 성능에 미치는 영향을 분석한다. 그 뒤, 효율적인 프리코더의 설계를 위하여 수신 SNR을 바탕으로 필요한 채널 정보의 신뢰도를 예측하는 방법을 제안한다. 시뮬레이션을 통해 제안된 프리코더 설계 기법의 효율성을 확인한다.

판구조물의 설계감도해석 및 신뢰성해석 (Design Sensitivity and Reliability Analysis of Plates)

  • 김지호;양영순
    • 전산구조공학
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    • 제4권4호
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    • pp.125-133
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    • 1991
  • 구조응답이나 상태함수가 음함수(implicit function)형태로 주어지는 복잡한 구조물의 설계감도해석 및 신뢰성해석을 효율적으로 수행할 수 있는 방법을 개발하기 위하여, 먼저 확률 유한요소법을 사용한 확정론적 감도해석 방법을 정식화하고, 이를 바탕으로 MVFOSM, AFOSM 및 SORM등의 2차 모우먼트 방법에 의한 신뢰성 해석을 수행하였으며, 또한 신뢰성에 기초한 최적설계를 수행하는 경우에 필요한 확률론적 설계감도해석 방법을 제시하였다. 수치해석 예로서 박판 구조물의 평면응력문제와 판굽힘문제에 대한 해석을 수행하였는데, 초기 항복이 발생하는 경우를 파괴상태로 정의하였으며, 외부하중, 항복응력, 판두께, 탄성계수 및 Poisson비 등을 확률변수로 다루었다. 모든 경우에 있어서, 본 논문에서 제시한 방법으로 구한 구조응답의 분산이나 파괴확률이 Monte Carlo simulation의 결과와 잘 일치함을 알 수 있었으며, 또한 신뢰성설계시, 확률론적 감도해석결과로부터 확률변수들의 상대적 중요도를 파악할 수 있을 뿐만 아니라, 설계변수(혹은 확률변수)의 평균 혹은 분산계수의 변화에 따른 신뢰성지수의 변화량을 미리 예측할 수도 있다.

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Optimal Design of Inverse Electromagnetic Problems with Uncertain Design Parameters Assisted by Reliability and Design Sensitivity Analysis

  • Ren, Ziyan;Um, Doojong;Koh, Chang-Seop
    • Journal of Magnetics
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    • 제19권3호
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    • pp.266-272
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    • 2014
  • In this paper, we suggest reliability as a metric to evaluate the robustness of a design for the optimal design of electromagnetic devices, with respect to constraints under the uncertainties in design variables. For fast numerical efficiency, we applied the sensitivity-assisted Monte Carlo simulation (S-MCS) method to perform reliability calculation. Furthermore, we incorporated the S-MCS with single-objective and multi-objective particle swarm optimization algorithms to achieve reliability-based optimal designs, undertaking probabilistic constraint and multi-objective optimization approaches, respectively. We validated the performance of the developed optimization algorithms through application to the optimal design of a superconducting magnetic energy storage system.

에이전트 기반 모델링 및 시뮬레이션을 이용한 무기체계 가용도 예측에 관한 연구 (A Study on the Prediction of Weapon System Availability Using Agent Based Modeling and simulation)

  • 이세훈;최명진
    • 디지털산업정보학회논문지
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    • 제17권1호
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    • pp.25-34
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    • 2021
  • Availability is one of the important factor for developing weapon system, because it indicates the mission capability and sustainable life cycle management of weapon system. Recently, as weapon system becomes more advanced and more complex, availability estimation becomes more important to reduce the life cycle cost of weapon system. Modeling and simulation(M&S) is useful method to describe the availability of complex weapon system applying operational environment and maintenance plan. Especially agent based model(ABM) has the strength to describe interactions between agents and environments in complex system. Therefore, this paper presents the availability estimation of weapon system using agent based model. The sample data of part list and reliability analysis is applied to build availability estimation model. User agent and mechanic agent are developed to illustrate the behavior of operation and maintenance using formal specification. Storage reliability is applied to describe failure of each parts. The experimental result shows that this model is quite useful to estimate availability of weapon system. This model may estimate more reasonable availability, if full scale data of weapon system and real field data of operation is provided.

처오름에 대한 신뢰성 해석 및 부분안전계수 산정 (Reliability Analysis and Evaluation of Partial Safety Factors for Wave Run-up)

  • 이철응
    • 한국해안·해양공학회논문집
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    • 제20권4호
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    • pp.355-362
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    • 2008
  • 경사식 방파제에서 파랑과 구조물의 상호작용에 의하여 발생되는 처오름을 확률론적으로 해석할 수 있는 Level II AFDA 신뢰성 모형이 제안되었다. Level III MCS 모형을 함께 적용하여 본 연구에서 제안된 모형이 만족스럽게 검증되었다. 또한 목표파괴확률과 각 확률변수들의 통계적 특성 그리고 영향계수를 이용하는 역해석 기법을 적용하여 처오름과 관련된 각 확률변수들의 부분안전계수를 산정할 수 있었다. 특히 Level I 신뢰성 설계법을 쉽게 적용할 수 있도록 처오름의 설계기준식을 현행의 결정론적 설계법과 동일한 형태로 유도하였다. 마지막으로 본 연구에서 제시된 부분안전계수를 이용하여 Level I 신뢰성 설계법으로 재 설계한 결과가 CEM(2006) 및 Level II 신뢰성 설계법의 결과와 만족스럽게 비교되었다.

Reliability-based stochastic finite element using the explicit probability density function

  • Rezan Chobdarian;Azad Yazdani;Hooshang Dabbagh;Mohammad-Rashid Salimi
    • Structural Engineering and Mechanics
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    • 제86권3호
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    • pp.349-359
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    • 2023
  • This paper presents a technique for determining the optimal number of elements in stochastic finite element analysis based on reliability analysis. Using the change-of-variable perturbation stochastic finite element approach, the probability density function of the dynamic responses of stochastic structures is explicitly determined. This method combines the perturbation stochastic finite element method with the change-of-variable technique into a united model. To further examine the relationships between the random fields, discretization of the random field parameters, such as the variance function and the scale of fluctuation, is also performed. Accordingly, the reliability index is calculated based on the explicit probability density function of responses with Gaussian or non-Gaussian random fields in any number of elements corresponding to the random field discretization. The numerical examples illustrate the effectiveness of the proposed method for a one-dimensional cantilever reinforced concrete column and a two-dimensional steel plate shear wall. The benefit of this method is that the probability density function of responses can be obtained explicitly without the use simulation techniques. Any type of random variable with any statistical distribution can be incorporated into the calculations, regardless of the restrictions imposed by the type of statistical distribution of random variables. Consequently, this method can be utilized as a suitable guideline for the efficient implementation of stochastic finite element analysis of structures, regardless of the statistical distribution of random variables.

Interval Estimations for Reliablility in Stress-Strength Model by Bootstrap Method

  • Lee, In-Suk;Cho, Jang-Sik
    • Journal of the Korean Data and Information Science Society
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    • 제6권1호
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    • pp.73-83
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    • 1995
  • We construct the approximate bootstrap confidence intervals for reliability (R) when the distributions of strength and stress are both normal. Also we propose percentile, bias correct (BC), bias correct acceleration (BCa), and percentile-t intervals for R. We compare with the accuracy of the proposed bootstrap confidence intervals and classical confidence interval based on asymptotic normal distribution through Monte Carlo simulation. Results indicate that the confidence intervals by bootstrap method work better than classical confidence interval. In particular, confidence intervals by BC and BCa method work well for small sample and/or large value of true reliability.

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안전율을 이용한 직립 방파제의 활동에 대한 목표파괴수준 산정 (Evaluation of Target Failure Level on Sliding Mode of Vertical Breakwaters using Safety Factors)

  • 이철응
    • 한국해안·해양공학회논문집
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    • 제22권2호
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    • pp.112-119
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    • 2010
  • 안전율을 이용하여 항만 구조물의 임의의 파괴모드에 대한 목표파괴/안전수준을 산정할 수 있는 Monte-Carlo 모의법이 제시되었다. 본 연구에서 제안한 해석법은 기존의 해석법과 다르게 단순히 결정론적 설계법으로 설계된 안전율에 대한 자료만을 이용하여 목표파괴/안전수준을 설정할 수 있다. 결정론적 설계법에서 사용되는 안전율과 신뢰성 설계법에서 사용되는 신뢰지수를 직접적으로 연결시켜줄 수 있는 수학적 모형들이 수립되었다. 비록 제한적인 자료를 사용하였음에도 불구하고 수립된 모형들을 직립 방파제의 활동 파괴모드에 적용하여, 유의목표파괴 수준이라는 개념으로 본 연구에서 산정한 직립 방파제의 활동 파괴모드에 대한 목표파괴수준이 최근 일본에서 제안된 결과와 매우 잘 일치하였다.

Reliability analysis of double-layer domes with stochastic geometric imperfections

  • Gordini, Mehrdad;Habibi, Mohammad Reza;Sheidaii, Mohammad Reza;Tahamouliroudsari, Mehrzad
    • Advances in Computational Design
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    • 제2권2호
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    • pp.133-146
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    • 2017
  • This study aimed to investigate the effect of initial member length an imperfection in the load carrying capacity of double-layer domes space structures. First, for the member length imperfection of each member, a random number is generated from a normal distribution. Thereupon, the amount of the imperfection randomly varies from one member to another. Afterwards, based on the Push Down analysis, the collapse behavior and the ultimate capacity of the considered structure is determined using nonlinear analysis performed by the OpenSees software and this procedure is repeated numerous times by Monte Carlo simulation method. Finally, the reliability of structures is determined. The results show that the collapse behavior of double-layer domes space structures is highly sensitive to the random distribution of initial imperfections.