급격한 과도하중이나 충격 등에 의해서 발생만 복합적층 내부의 손상은 항공기 구조물과 같이 안전성이 중요시되는 구조의 신뢰성을 저하시키며 또한 큰 위험 요인이 될 수 있다. 따라서 본 연구에서는 구조의 건전성을 모니터링하고 파손여부를 실시간으로 감지하기 위해 단파장 레이저와 광대역광원을 동시에 적용한 광섬유 센서를 이용하여 변형률 및 파손을 실시간으로 동시에 모니터링 할 수 있는 시스템을 구성하였다 이때 서로 다른 파장대의 두 장원은 파장분할다중 송신기를 이용하여 하나의 광섬유 센서에 적용되었다 파손신호의 특징을 정량적으로 구분하기 위해 STFT와 Wavelet Transform 과 같은 시간 주파수 분석법을 사용하였으며, 광섬유 센서로 취득 긴 파손신호 및 변형률 측정값을 각각 압전 세라믹 센서와 스트레인게이지의 값과 서로로 비교하였다. 장시간동안 파손과 동시에 측정된 변형률의 값은 스트레인게이지의 측정값과 잘 일치하였으며 파손감지 시스템 또만 미세한 파손신호까지 민감하게 감지해 낼 수 있음을 알 수 있었다.
소프트웨어 개발과정에서 소프트웨어 신뢰성은 매우 중요한 문제 중에 하나이다. 소프트웨어 고장현상을 분석하기 위하여 비동질적인 포아송과정에서 고장 발생 추이를 의미하는 위험함수가 고장시간에 독립적으로 일정하거나, 종속적인 경우, 즉 비-증가 또는, 비-감소하는 속성을 가질 수 있다. 본 연구에서는 소프트웨어 제품 테스팅 과정에서 고장 수명분포로서 어랑분포의 다양한 형상모수를 고려한 소프트웨어 개발 비용 분석에 대하여 연구되었다. 소프트웨어 고장현상을 분석하기 위하여 모수추정은 최우추정법이 사용되었다. 따라서 본 논문에서는 어랑분포의 형상모수를 고려한 소프트웨어 개발비용모형 분석을 위하여 소프트웨어 고장간격 시간자료를 이용하여 비교 및 평가하였다. 그 결과 형상모수에 따른 비용곡선을 비교 하였을 때 형상모형이 작을수록 비용이 많고 소프트웨어 최적 방출시간이 지연 됨을 알 수 있었다. 이 연구를 통하여 소프트웨어 개발자들에게 소프트웨어 형상모수에 따른 개발 비용을 탐색하는데, 기본적으로 도움을 줄 수 있는 사전정보의 역할을 할 수 있을 것으로 판단된다.
Reliability calculation of a system is frequently required in industrial, military, and everyday life situations. For such a calculation, it is necessary to specify the configuration of components and subsystems, the failure mode of each component, and the states in which the system is classified as failed. In this paper, we are primary interested in the time to the first failure of a system. And we discuss failure probability of coherent system under various condition, especially focus on probability calculation of subsystem failure before system failure used by Bayes formula. Problem statement and general applications illustrated by several examples.
Eui-Kyun Park;Jun-Won Park;Yun-Jae Kim;Yukio Takahashi;Kukhee Lim;Eung Soo Kim
Nuclear Engineering and Technology
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제55권11호
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pp.4134-4145
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2023
This paper proposes strain-based failure model of A533B1 pressure vessel steel to simulate failure, followed by application to OECD lower head failure (OLHF) test simulation for experimental validation. The proposed strain-based failure model uses simple constant and linear functions based on physical failure modes with the critical strain value determined either using the lower bound of true fracture strain or using the average value of total elongation depending on the temperature. Application to OECD Lower Head Failure (OLHF) tests shows that progressive deformation, failure time and failure location can be well predicted.
We analyze checkpoint strategy for multiple real-time periodic tasks with hard deadlines. Real-time tasks usually have deadlines associated with them. For multiple real-time tasks, checkpoint strategy considering deadlines of all tasks is very difficult to derive. We analyze the problem of checkpoint placement for such multiple periodic tasks. In our strategy, the interval between checkpoints is determined for each task considering its deadline. An approximated failure probability over a specified interval is derived. Then the number of checkpoints for each task is selected to minimize the approximated failure probability. To show the usefulness of our strategy, error bound between the exact and the approximated failure probability is estimated, which is revealed to be quite small.
A real-case incident occurred where a 9-meter-high segment of a pre-fabricated concrete separation wall unexpectedly collapsed. This collapse was triggered by improperly depositing excavated soil against the wall's back, a condition for which the wall segments were not designed to withstand lateral earth pressure, leading to a flexural failure. The event's analysis, integrating technical data and observational insights, revealed that internal forces at the time of failure significantly exceeded the wall's capacity per standard design. The Lattice Discrete Particle Model (LDPM) further replicates the collapse mechanism. Our approach involved defining various parameter sets to replicate the concrete's mechanical response, consistent with the tested compressive strength. Subsequent stages included calibrating these parameters across different scales and conducting full-scale simulations. These simulations carried out with various parameter sets, were thoroughly analyzed to identify the most representative failure mechanism. We developed an equation from this analysis that quickly correlates the parameters to the wall's load-carry capacity, aligned with the simulation. Additionally, our study examined the wall's post-peak behavior, extending up to the point of collapse. This aspect of the analysis was essential for preventing failure, providing crucial time for intervention, and potentially averting a disaster. However, the reinforced concrete residual state is far from being fully understood. While it's impractical for engineers to depend on the residual state of structural elements during the design phase, comprehending this state is essential for effective response and mitigation strategies after initial failure occurs.
Field data have been recorded as the time to failure or the number of failure of systems. We consider the time to failure and covariate variables in some pre-specified follow-up or warranty period. This paper aims to investigate study on the reliability estimation when some additional field data can be collected within-warranty period or after-warranty period. A various likelihood-based methods are outlined and examined for exponential or Weibull distribution.
Do, Xuan Khanh;Jung, Kwansue;Lee, Giha;Regmi, Ram Krishna
한국지반환경공학회 논문집
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제17권5호
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pp.5-16
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2016
A rainfall induced slope failure is a common natural hazard in mountainous areas worldwide. Sudden and rapid failures which have a high possibility of occurrence in a steep slope are always the most dangerous due to their suddenness and high velocities. Based on a series of experiments this study aimed to determine a critical angle which could be considered as an approximate threshold for a sudden failure. The experiments were performed using 0.42 mm mean grain size sand in a 200 cm long, 60 cm wide and 50 cm deep rectangular flume. A numerical model was created by integrating a 2D seepage flow model and a 2D slope stability analysis model to predict the failure surface and the time of occurrence. The results showed that, the failure mode for the entire material will be sudden for slopes greater than $67^{\circ}$; in contrast the failure mode becomes retrogressive. There is no clear link between the degree of saturation and the mode of failure. The simulation results in considering matric suction showed good matching with the results obtained from experiment. A subsequent discarding of the matric suction effect in calculating safety factors will result in a deeper predicted failure surface and an incorrect predicted time of occurrence.
Long-termly used in water supply, an underground concrete pipe is easily subjected to the coupled action of pressure loading and flowing water, which can cause the chemo-mechanical damage of the pipe, resulting in its premature failure and lifetime reduction. Based on the leaching characteristics and damage mechanism of concrete pipe, this paper proposes a coupled chemo-mechanical damage and failure model of underground concrete pipe for water supply, including a calcium leaching model, mechanical damage equation and a failure criterion. By using the model, a numerical simulation is performed to analyze the failure process of underground concrete pipe, such as the time-varying calcium concentration in concrete, the thickness variation of pipe wall, the evolution of chemo-mechanical damage, the distribution of concrete stress on the pipe and the lifetime of the pipe. Results show that, the failure of the pipe is a coupled chemo-mechanical damage process companied with calcium leaching. During its damage and failure, the concentrations of calcium phase in concrete decrease obviously with the time, and it can cause an increase in the chemo-mechanical damage of the pipe, while the leaching and abrasion induced by flowing water can lead to the boundary movement and wall thickness reduction of the pipe, and it results in the stress redistribution on the pipe section, a premature failure and lifetime reduction of the pipe.
This study proposes a dynamic reliability analysis of control system as a method of quantitative evaluation of its performance in probabilistic terms. In this dynamic reliability analysis, the failure event is defined as an event that the dynamic response of the structural system exceeds a displacement limit, whereas the conventional reliability analysis method has limitations that do not properly assess the actual time history response of the structure subjected to dynamic loads, such as earthquakes and high winds, by taking the static response into account in the failure event. In this first paper, we discuss the control effect of the viscous damper on the seismic performance of the member-level failure where the failure event of the structural member consists of the union set of time-sequential member failures during the earthquake excitations and the failure probability of the earthquake-excited structural member is computed using system reliability approach to consider the statistical dependence of member failures between the subsequent time points. Numerical results demonstrate that the proposed approach can present a reliable assessment of the control performance of the viscous damper system in comparison with MCS method. The most important advantage of the proposed approach can provide us more accurate estimate of failure probability of the structural control system by using the actual time-history responses obtained by dynamic response analysis.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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