• 제목/요약/키워드: 확률파괴역학해석

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터빈로터의 확률론적 파괴역학 해석 기법에 관한 연구

  • 정성규;김현수;진태은;송기욱
    • 한국원자력학회:학술대회논문집
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    • 한국원자력학회 1998년도 춘계학술발표회논문집(2)
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    • pp.356-362
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    • 1998
  • 가동중인 터빈로터의 계속운전/보수/교체여부 등을 판단하기 위해 해외에서는 결정론적 방법외에 확률론적 파괴역학 해석방법을 이용하여 잔여수명을 평가하고 있다. 한편 국내에서는 현재까지 결정론적 방법을 주로 활용하고 있으며, 향후 확률론적 평가방법의 도입이 예상된다. 이러한 배경에서 본 논문에서는 터빈로터의 수명평가에 확률론적 파괴역학 해석기법을 이용하기 위한 기초연구로 터빈로터를 대상으로 응력해석, 결정론적 파괴해석 및 확률론적 파괴해석을 수행하였다.

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수치해석에 의한 강우 침투 시 사면 파괴시간의 확률론적 해석 (Probabilistic Failure-time Analysis of Soil Slope under Rainfall Infiltration by Numerical Analysis)

  • 조성은
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제35권12호
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    • pp.45-58
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    • 2019
  • 본 연구에서는 강우의 침투에 따른 토사사면의 파괴에 대한 강우강도-지속시간의 강우기준을 평가하기 위하여 수치해석에 의한 파괴시간의 확률론적 해석 절차를 제안하였다. 취약도 곡선은 시간에 따른 강우의 침투해석 결과를 반영하며 지반의 역학적 특성의 불확실성을 고려한 MCS에 의한 확률론적 사면 안정해석의 결과로부터 강우강도-지속기간의 함수로 생성하였다. 확률론적 해석에서 한계상태함수를 계산하기 위하여 강우의 침투해석과 연동된 사면 안정해석을 수행하였다. 생성된 사면의 취약도 곡선들을 기반으로 확률론적 사면 파괴분포 분석을 수행하여 지반의 불확실성을 고려한 사면 파괴 유발 강우기준을 평가하였다. 제안된 사면 파괴분포 분석법은 강우의 침투로 인한 사면 파괴의 과정을 분석하고 사면 파괴가 발생할 수 있는 시간을 예측하는데 유용하게 사용될 수 있다.

강교 부재의 피로손상에 대한 신뢰성 해석 (Reliability Analysis for Fatigue Damage of Steel Bridge Details)

  • 박연수;한석열;서병철
    • 한국강구조학회 논문집
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    • 제15권5호통권66호
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    • pp.475-487
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    • 2003
  • 본 연구는 선형탄성 파괴역학적 방법을 사용하여 피로 손상을 평가할 수 있는 해석모델을 개발하는데 있다. 트럭 한 대가 교량상부를 통과할 때 부재에 발생하는 응력이력을 블록하중이라 정의하고 하중상호작용효과를 설명하는 균열닫힘 모델 이론을 적용한다. 블록하중에 대해 사하중 응력과 균열개구응력을 고려하여 응력범위빈도해석을 수행하였다. 여기서 구한 응력범위빈도분포에 확률적 방법을 적용하여 응력범위빈도분포의 확률분포 파라미타를 추 정하였다. 확률분포의 확률변수를 발생시키는 Monte Carlo Simulation 실행을 하여 파괴블럭수와 확률분포를 구한다. 이로부터 부재의 파로파괴가 발생하지 않는 피로신뢰성을 계산한다. 또한 파괴블럭수를 일평균 트럭교통량으로 나누면 예상잔존수명을 구할 수 있다. 제안된 피로신뢰성 해석모델을 사용하여 강상자형교 가로보와 수직보강개의 용접부에 피로신뢰성 해석을 수행 한 결과, 피크해석방법 결과와 잔존수명이 3.8% 정도 차이가 있었다. 이는 제안된 모델이 균열닫힘 현상이나 균열지연 형상을 고려하고 있음을 알 수 있었다.

파괴확률 변화속도를 이용한 철도 성토사면의 안전관리기준 (Safety Regulation of Railway Embankment using Velocity of Failure Probability)

  • 김현기;신민호;이성혁;최찬용
    • 한국철도학회논문집
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    • 제12권6호
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    • pp.1037-1042
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    • 2009
  • 국내 사면안정성 설계기준은 우기 건기시로 제안되어 사용되고 있지만, 한계평형해석의 결과로 산출되는 안전율이 외부조건에 의해 변화되며, 특정한 변곡점이 없기 때문에 사전에 안전을 확보하기 어렵다는 점에 착안하여 경보발령, 서행 및 열차정지 등과 같은 안전규정의 설정이 가능한 대안을 검토하였다. 이를 위하여 본 연구에서는 불포화토질역학과 신뢰성해석에 기초하여 현행 안전율을 보조할 수 있는 부가적인 지표를 도입하였다. 강우침투에 따라 안전율과 신뢰지수는 지수함수형태로 감소하는 특징을 보이며, 파괴확률은 누적확률분포함수 형태로 증가함을 확인할 수 있었다. 본 연구에서 검토한 부가지표인 파괴확률 변화속도는 현재의 기준 안전율 부근에서 명백한 변곡점을 갖는 특징이 있다. 이를 이용하면 사면의 안전관리와 모니터링 시스템에 대한 적정 규정으로 적용이 가능할 것으로 판단된다.

확률론적 파괴역학 및 Size Effect Law에 적용을 위한 다중 균열 구조물에서의 에너지 해방률의 고차 미분값 계산 (Computation of the Higher Order Derivatives of Energy Release Rates in a Multiply Cracked Structure for Probabilistic Fracture Mechanics and Size Effect Law)

  • 황찬규
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제21권4호
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    • pp.391-399
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    • 2008
  • 본 논문에서는 다중 균열 구조물에서의 균열 진전에 따른 에너지 해방을 및 고차 미분값을 구할 수 있는 가상균열 진전법을 제시한다. 이 방법은 다중 균열 체계의 에너지 해방율과 고차 미분값이 단 한번의 해석으로 수행될 수 있는 장점이 있다. 예제에서 얻어진 해의 최대 오차는 에너지 해방율 0.2%, 일차 미분값 $2\sim3%$, 이차 미분값 $5\sim10%$이다 이 방법으로 구한 에너지 해방률의 미분값들은 파괴 확률을 구하거나, sire effect law에 적용될 수 있다.

가압열충격에 대한 원자로 용기의 확률론적 파괴역학해석 - 잔류응력 및 파괴인성곡선의 영향 - (Probabilistic Fracture Mechanics Analysis of Reactor Vessel for Pressurized Thermal Shock - The Effect of Residual Stress and Fracture Toughness -)

  • 정성규;진태은;정명조;최영환
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제27권6호
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    • pp.987-996
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    • 2003
  • The structural integrity of the reactor vessel with the approaching end of life must be assured for pressurized thermal shock. The regulation specifies the screening criteria for this and requires that specific analysis be performed for the reactor vessel which is anticipated to exceed the screening criteria at the end of plant life. In case the screening criteria is exceeded by the deterministic analysis, probabilistic analysis must be performed to show that failure probability Is within the limit. In this study, probabilistic fracture mechanics analysis of the reactor vessel for pressurized thermal shock is performed and the effects of residual stress and master curve on the failure probability are investigated.

가압열충격에 의한 OPR1000 원자로용기의 파손확률 민감도 해석 (Sensitivity Analyses for Failure Probabilities of the OPR1000 Reactor Vessel Under Pressurized Thermal Shock)

  • 오창식;정명조;최영인
    • 한국압력기기공학회 논문집
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    • 제15권2호
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    • pp.40-49
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    • 2019
  • In this paper, failure probabilities of the OPR1000 reactor vessel under pressurized thermal shock (PTS) were estimated using the probabilistic fracture mechanics code, R-PIE. Input variables of initial crack distribution, crack size, copper contents, and upper shelf toughness were selected for the sensitivity analyses. A wide range of the input data were considered. Through-wall cracking frequencies determined by the product of the vessel failure probability and the corresponding occurrence frequency of the transient were also compared to the acceptance criterion. The results showed that transient history had the most significant impact on the vessel failure probability. Moreover, conservative assumptions resulted in extremely high through-wall cracking frequencies.

Welded Flange-Bolted Web 강접합부의 파괴모드 추정을 위한 유한요소해석 (Finite Element Analysis for the Failure Mode of Welded Flange-Bolted Web Connection)

  • 조창빈
    • 한국지진공학회논문집
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    • 제3권4호
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    • pp.33-46
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    • 1999
  • 캘리포니아의 강구조 모멘트프레임은 1994년 노스리지 지진시 6.8의 규모와 진앙지에서 근접한 지리적인 악조건에도 불구하고 붕괴나 인명피해 없이 잘 견뎌냈다. 그러나 이후 시행된 조사에서 경제적으로 지진시 안전하다고 믿어져 널리 쓰인 welded flange-bolted web(WFBW) 강접합부(moment connection)의 기둥과 용접의 경계면에서 취성 파괴가 다수 발견되었다. 이논문은 선형파괴역학과 노스리지진이후의 WFBW 강접합부 실험을 이용하여 WFBW 강접합부와 노스리지지진이후 기존 강접합부의 대안으로 추천되고 있는 reduced beam section (RBS) 강접합부의 취성 파괴강도를 결정하는 수치적인 방법을 제안하고 이를 이용하여 이들 강접합부의 취성 파괴모드를 추정하였다.

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