• 제목/요약/키워드: 와이블 확률분포 함수

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K-1전차의 고장분포와 부하에 따른 고장률 차이에 대한 연구 (A Study of the Failure Distribution and the Failure Difference by the Stress on the K-1 Tracked Vehicle)

  • 이상진;최석윤
    • 한국국방경영분석학회지
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    • 제35권2호
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    • pp.33-49
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    • 2009
  • 이 연구는 국방장비의 고장률함수가 욕조곡선을 이루고 있는지를 조사하기 위한 것이다. 국방장비 가운데 K-1 전차를 선택하여 고장확률밀도함수에 대한 고장률함수의 형태를 조사하였다. 또 다른 목적은 전차 운용환경에 따라 고장발생 차이가 발생하는지를 조사하는 것이다. 연구 결과, K-1전차의 고장률은 대체로 와이블분포를 따르고 있음을 보여준다. 와이블분포는 욕조곡선과 같이 시스템의 고장률이 전체 수명주기동안 다른 모양을 가지고 있을 때 유용하다. 전차가 운용을 개시하는 초기시점의 고장률함수는 고장이 많이 발생하다가 시간이 경과함에 따라 점차 낮아지는 와이블분포의 감소형 함수를 따르고 있다. 초기고장 시기를 지나면 고장이 안정적으로 발생하는 임의고장 단계에 이르며 이 시기는 고장률이 일정한 와이블분포를 따르게 된다. 장비의 사용기간이 증가하게 되면 마모로 인한 고장이 점차 증가하며 고장률함수는 증가형 함수를 따르게 된다. 또한 연구를 통해 전차의 운용 지형이 열악한 환경에서 고장이 더 많이 발생하고 있음을 알 수 있다. 연구 결과 시사점으로는 창정비 주기를 설정하는데 있어 욕조곡선에서 마모고장이 발생하는 시점을 창정비 시기로 선택해야 할 것이다. 또한 전차 운용 지형을 고려하여 창정비 주기를 조절해야 할 것이다.

스프링의 피로 파손 확률 분포 예측

  • 김형익;허용;박재실;석창성;장필수;주재만;강정훈
    • 한국정밀공학회:학술대회논문집
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    • 한국정밀공학회 2004년도 춘계학술대회 논문요약집
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    • pp.78-78
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    • 2004
  • 기계 및 구조물의 설계시에는 허용응력 이하의 설계 조건으로 설계하지만 반복 작동을 하게 되는 기계 시스템의 경우에는 피로에 의한 파괴 현상이 나타나게 된다. 대부분의 기계 및 구조물은 사용시 변동 하중 상태에 놓이는 경우가 많게 되고 이로 인해 변동 응력이 작용되며 그 재료의 정적 강도보다 상당히 작은 간이라도 반복횟수가 증가함으로써 금속재료의 강도가 저하되어 결국 피로 파괴가 발생한다. 자동차, 항공기, 압축기, 펌프, 터빈 등과 같이 반복 작동을 하게 되는 기계 시스템에서 일어나는 파괴 현상 중에서 피로 파괴가 차지하는 비율이 점차 늘어나고 있다.(중략)

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FORM을 이용한 증기 터빈블레이드의 신뢰성 평가 (Reliability Estimation of Steam Turbine Blade Using First Order Reliability Method)

  • 황진호;김철수;김정규
    • 한국신뢰성학회:학술대회논문집
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    • 한국신뢰성학회 2002년도 정기학술대회
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    • pp.199-204
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    • 2002
  • 본 연구에서는 저압 증기 터빈블레이드의 안전성 확보를 위하여 작용응력 및 강도의 변동성을 고려한 확률론적 해석을 수행하였다. 정상상태에서 작용응력은 이론 및 유한요소해석에 의해서 얻을 수 있으며, 최대 von-Mises 응력은 215.4MPa이다. 회전굽힘 하중하에서의 피로한도는 응력비 R= -1에서 계단식 시험법을 이용하여 구하였으며, 이의 확률론적 특성에 가장 적합한 분포는 3 모수 와이블 분포이다. 그리고 신뢰성에 미치는 다양한 인자들의 영향은 영향계수(sensitivity factor)를 이용하여 정량적으로 평가하였다.

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와이블 분포함수를 이용한 하수관로 노후도 추정 (Estimation of sewer deterioration by Weibull distribution function)

  • 강병준;유순유;박규홍
    • 상하수도학회지
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    • 제34권4호
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    • pp.251-258
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    • 2020
  • Sewer deterioration models are needed to forecast the remaining life expectancy of sewer networks by assessing their conditions. In this study, the serious defect (or condition state 3) occurrence probability, at which sewer rehabilitation program should be implemented, was evaluated using four probability distribution functions such as normal, lognormal, exponential, and Weibull distribution. A sample of 252 km of CCTV-inspected sewer pipe data in city Z was collected in the first place. Then the effective data (284 sewer sections of 8.15 km) with reliable information were extracted and classified into 3 groups considering the sub-catchment area, sewer material, and sewer pipe size. Anderson-Darling test was conducted to select the most fitted probability distribution of sewer defect occurrence as Weibull distribution. The shape parameters (β) and scale parameters (η) of Weibull distribution were estimated from the data set of 3 classified groups, including standard errors, 95% confidence intervals, and log-likelihood values. The plot of probability density function and cumulative distribution function were obtained using the estimated parameter values, which could be used to indicate the quantitative level of risk on occurrence of CS3. It was estimated that sewer data group 1, group 2, and group 3 has CS3 occurrence probability exceeding 50% at 13th-year, 11th-year, and 16th-year after the installation, respectively. For every data groups, the time exceeding the CS3 occurrence probability of 90% was also predicted to be 27th- to 30th-year after the installation.

비정규 혼합분포에서의 최적분류점 (Optimal Thresholds from Non-Normal Mixture)

  • 홍종선;주재선
    • 응용통계연구
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    • 제23권5호
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    • pp.943-953
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    • 2010
  • 신용평가연구에서 확률변수 스코어와 정상과 부도상태의 모수공간으로 정의된 혼합분포에서 확률밀도함수의 관계식으로 최적분류점을 추정하고 이에 대응하는 오류합의 크기를 비교하는 연구가 정규분포의 가정하에 이루어져있는데 본 연구에서는 비정규분포인 와이블, 로지스틱 그리고 감마분포로 확장하여 가설검정을 이용하는 방법과 전체정확도와 진실율을 최대화하는 방법에 의한 최적분류점을 각각 구하고 최적분류점에 대응하는 제I종과 제II종 오류합의 크기를 비교하여 효율성을 비교 토론한다.

구상흑연주철의 피로수명분포에 대한 통계적 해석 (A Statistical Analysis on Fatigue Life Distribution in Spheroidal Graphite Cast Iron)

  • 장성수;김상태
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제24권9호
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    • pp.2353-2360
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    • 2000
  • Statistical fatigue properties of metallic materials are increasingly required for reliability design purpose. In this study, static and fatigue tests were conducted and the normal, log-normal, two -parameter Weibull distributions at the 5% significance level are compared using the Kolmogorov-Smirnov goodness-of-fit test. Parameter estimation were compared with experimental results using the maximum likelihood method and least square method. It is found that two-parameter Weibull distribution and maximum likelihood method provide a good fit for static and fatigue life data. Therefore, it is applicable to the static and fatigue life analysis of the spheroidal graphite cast iron. The P-S-N curves were evaluated using log-normal distribution, which showed fatigue life behavior very well.

혼합분포함수를 적용한 최심신적설량에 대한 수문통계학적 빈도분석 (Statistical frequency analysis of snow depth using mixed distributions)

  • 박경운;김동욱;신지예;김태웅
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제52권12호
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    • pp.1001-1009
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    • 2019
  • 최근 우리나라에서 폭설이 증가하고 있으며, 이로 인한 피해액 또한 증가하고 있다. 우리나라는 전국적으로 폭설로 인한 피해를 줄이기 위해 내설 설계기준 마련 등의 노력을 하고 있으나, 강설 자료의 특성으로 기준 설정에 어려움이 있다. 본 연구에서는 우리나라 남부 지역에 있는 진주, 창원, 합천 지점의 적설량에 대한 수문통계학적 빈도분석을 수행하여 최심신적설량에 대한 설계수문량을 정량적으로 산정하였다. 자료의 특성상 연도별 측정값이 '0'인 경우가 존재하여 기존의 빈도분석 방법을 적용할 경우 매개변수의 추정이 불가능한 상황도 발생한다. 이러한 문제를 해결하기 위하여 혼합분포함수를 이용하였고, 분포모형으로는 대수정규, 일반화 파레토, 일반화 극치, 감마, 검벨, 와이블 분포를 적용하였다. 적용 결과, 단일분포함수를 적용할 때 보다 혼합분포함수를 적용할 때 확률적설심이 더 작게 산정되었으며, 전체적으로 관측값이 간헐적으로 나타나는 지점에서 혼합분포함수의 적용성이 우수한 것으로 판단된다.

Mod. 9Cr-1Mo강의 크리프 균열 성장 법칙의 파라메터 B와 q의 통계적 성질에 관한 연구 (On the Statistical Properties of the Parameters B and q in Creep Crack Growth Law, da/dt=B(C*)q, in the Case of Mod. 9Cr-1Mo Steel)

  • 김선진;박재영;김우곤
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제35권3호
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    • pp.251-257
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    • 2011
  • 본 연구는 차세대 원자로의 후보 재료인 수정 9Cr-1Mo 강에 대한 크리프 균열 성장률 법칙, da/dt=B$(C^*)^q$의 파라메터 B와 q에 대한 통계적 성질에 대하여 취급하였다. 본 해석에 이용된 크리프 균열 성장 데이터는 $600^{\circ}C$의 일정 온도에서 5000N의 동일 하중하의 1/2 CT 시험편에 대하여 크리프 균열 성장 실험을 수행하였다. 크리프 균열 성장 거동은 크리프 균열 성장률 da/dt 와 파괴역학 파라메터 $C^*$와의 실험적 관계식으로부터 통계적으로 해석하였다. 각각의 시험편에 대한 파라메터 B와 q는 최소자승법에 의하여 결정하였다. B와 q에 대한 확률분포함수를 정규분포, 대수정규분포 그리고 와이블분포에 대하여 조사하였다. 본 연구에 의하면, B와 q의 확률분포함수는 대수정규분포와 와이블분포에 비교적 잘 따름을 알았다. 또한 이들 사이에는 강한 양의 선형적인 상관이 있음을 알았다.

4점굽힘시험에 의한 실리콘 다이의 두께에 따른 파단강도 평가 (Evaluation of Flexural Strength of Silicon Die with Thickness by 4 Point Bending Test)

  • 민윤기;변재원
    • 마이크로전자및패키징학회지
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    • 제18권1호
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    • pp.15-21
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    • 2011
  • 전자기기의 고집적화를 위해 실리콘 웨이퍼의 두께가 점점 얇아지고 있으며 이로 인해 제조공정 중 균열이나 파손이 발생할 가능성이 높아지고 있다. 본 연구에서는 300 ${\mu}m$~100 ${\mu}m$ 두께의 반도체용 단결정 실리콘 웨이퍼의 파단 강도 및 파괴특성을 평가하였다. 기계적 연마를 통해 두께 (300, 200, 180, 160, 150, 100 ${\mu}m$)가 다른 실리콘 웨이퍼를 준비하였다. 하나의 웨이퍼에서 40개의 실리콘 다이(크기 : 62.5 mm${\times}$4 mm)를 얻어 4점 굽힘시험을 통해 평균 강도값을 구하였다. 강도분포의 통계적 해석을 위해 와이블 선도를 이용하여 형상인자(와이블 계수)와 크기인자(확률적 파괴강도)를 얻었다. 취성 실리콘 다이의 시편 크기(두께)효과와 파단 확률이 고려된 통계적 파단강도 값을 실리콘 다이 두께의 함수로 얻었다. 관찰된 파괴양상을 측정된 파단강도와 관련하여 고찰하였다.

확률밀도함수를 이용한 멤브레인방식 LNG탱크의 선형누적손상도 평가에 관한 연구 (A Study on the Evaluation of Linear Cumulative Damage Factor of Membrane Type LNG Tank by use of Probability Density Function)

  • 김종호
    • Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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    • 제28권6호
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    • pp.993-999
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    • 2004
  • The estimation of fatigue life at the design stage of membrane type LNG tank is very important in order to arrive at feasible and cost effective solutions considering the total lifetime of the tank. In this study, the practical procedure of fatigue life prediction by use of cumulative damage factors based on Miner-Palmgren hypothesis and probability density function has been shown with the corner region of Gaz Transport Membrane type LNG tank being used as an example. In particular the parameters of Weibull distribution that determine the stress spectrum are discussed. The main results obtained from this study are as follows: 1. The recommended value for the shape parameter of Weibull distribution for the LNG tank is 1.1 in case of using the direct calculation method proposed in this study. 2. The calculated fatigue life is influenced by the shape parameter of Weibull distribution and stress block. The safe fatigue design can be achieved by using higher value of shape parameter and the stress blocks divided into more stress blocks.