• 제목/요약/키워드: Estimation method of failure mode

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가속수명시험을 이용한 블루투스 모듈의 수명 예측 (Lifetime Estimation of a Bluetooth Module using Accelerated Life Testing)

  • 손영갑;장석원;김재중
    • 마이크로전자및패키징학회지
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    • 제15권2호
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    • pp.55-61
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    • 2008
  • 본 논문은 블루투스 모듈의 구조 및 솔더접합부에 대한 신뢰성 평가에 국한된 기존의 방법을 확장하여 정량적인 신뢰성 평가를 수행한 결과를 나타낸다. Field 환경조건에서의 정량적인 신뢰성 평가를 위해, 온도 싸이클링(temperature/thermal cycling)에서의 온도차를 가속스트레스로 선정하여 가속수명시험을 실시하였다. 가속수명시험을 통해 구한 고장시간 데이터들을 이용하여 수명분포 매개변수들을 추정하고 코핀-만슨(Coffin-Manson) 모델을 이용하였다. 가속수명시험을 수행한 결과, 블루투스 모듈의 고장모드는 Open, 고장메커니즘은 크랙(Crack)과 박리(Delamination)였다. Field에서 수거한 고장품들의 고장모드와 고장메커니즘이 가속수명시험을 통해 재현되었다. 또한 본 논문에서 블루투스 모듈이 Field에서 받을 수 있는 온도 싸이클링에서의 다양한 온도차에 대한 정량적인 수명을 예측할 수 있는 방법이 제시되었다. 제안된 방법을 이용하여 온도차 $70^{\circ}C$를 받고 있는 블루투스 모듈의 $B_{10}$ 수명은 약 4년으로 추정되었다.

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가속시험법을 활용한 자동차용 워터펌프 베어링의 수명특성에 관한 연구 (A Study on the Life Characteristic of an Automotive Water-pump Bearing Using the Accelerated Test Method)

  • 양희선;신정훈;박종원;성백주
    • Tribology and Lubricants
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    • 제31권2호
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    • pp.35-41
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    • 2015
  • A water-pump located in the cooling area of a car circulates cooling water. A particular bearing element, known as a water-pump bearing, installed in the rotating part carries the entire load. The failure of this water-pump bearing has a direct impact on the failure of the automobile engine, and so securing its reliability is crucial. Several researchers have examined the design principles of the water-pump bearing, but there are no reports on the life characteristic of the bearing yet. Herein, we report the construction of test equipment to reproduce the spalling of the roller contact, which is the main failure mode of the chosen water-pump bearing. We chose the radial load as an accelerated stress factor and validated the failure mode by monitoring the surface defects. We conducted the accelerated life test after determining the accelerated stress level through a combination of finite element analysis and a preliminary test. In the life tests, we used an accelerometer to perform failure diagnosis. In the last stage of this study, we present a statistical reliability analysis. Thus, we fully estimated the shape parameter of the water-pump bearing, accelerating level on the load , and the lifetime (MTTF and B10 life) under real use conditions, and finally proposed an interval estimation value considering the uncertainty of the estimated value.

RCM 수립을 위해 발전설비의 고장확률을 고려한 확률론적 FMECA 평가 기법 (Application of FMECA with Stochastic Approach to Reliability-Centered Maintenance of Electric Power Plants in Korean Power Systems)

  • 주재명;이승혁;김진오;이효상
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2006년도 제37회 하계학술대회 논문집 A
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    • pp.196-197
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    • 2006
  • Preventive maintenance can avail the generation utilities to reduce cost and gain more profit in a competitive supply-side power market. So, it is necessary to perform reliability analysis on the systems in which reliability is essential. In this paper, RCM (Reliability -Centered Maintenance) analytical method is adopted using real historical failure data in Korean power plants. Therefore, the reliability -based Probability model for predicting the failures of components in the power plant is also established, and application to FMECA(Failure Mode Effects and Critical Analysis) consideration of failure probability, Based on the weighting ranking of generating equipments which status to be probability estimation by FMECA. The FMECA is an engineering analysis and a core activity performed by reliability engineers to review the effects of probable failure modes of generating equipments and assemblies of the power system on system performance. The results of this paper show that application of FMECA with stochastic approach to the preventive maintenance can efficiently avail decreasing the cost on maintenance and hence improve the total benefit.

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배전선로용 가스절연부하개폐기의 신뢰성 향상책 (Reliability for SF6 gas load break switch of distribution system)

  • 박승재;허종철;신영준;강영식;고희석
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2003년도 하계학술대회 논문집 A
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    • pp.452-454
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    • 2003
  • $SF_6$ gas has been increasingly used as the insulating and arc-suppressing medium in switchgears which are used as the protection devices of power system. Nowadays, most of power companies adopted the $SF_6$ gas-type load break switch for increasing the reliability of distribution network by its superior durability against external environmental condition, in substitution for air-type and oil-type switches. But, it is important to establish the general estimation process for the testing and estimation for long-term reliability. Accordingly, this paper presents the reliability testing method for $SF_6$ gas load break switch which is based on the analysis of the failure mode and the statistics.

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EPC method for delamination assessment of basalt FRP pipe: electrodes number effect

  • Altabey, Wael A.
    • Structural Monitoring and Maintenance
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    • 제4권1호
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    • pp.69-84
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    • 2017
  • Delamination is the most common failure mode in layered composite materials. The author have found that the electrical potential change (EPC) technique using response surfaces method is very effective in assessment delamination in basalt fiber reinforced polymer (FRP) laminate composite pipe by using electrical capacitance sensor (ECS). In the present study, the effect of the electrodes number on the method is investigated using FEM analyses for delamination location/size detection by ANSYS and MATLAB, which are combined to simulate sensor characteristic. Three cases of electrodes number are analyzed here are eight, twelve and sixteen electrodes, afterwards, the delamination is introduced into between the three layers [$0^{\circ}/90^{\circ}/0^{\circ}$]s laminates pipe, split into eight, twelve and sixteen scenarios for cases of eight, twelve and sixteen electrodes respectively. Response surfaces are adopted as a tool for solving inverse problems to estimate delamination location/size from the measured EPC of all segments between electrodes. As a result, it was revealed that the estimation performances of delamination location/size depends on the electrodes number. For ECS, the high number of electrodes is required to obtain high estimation performances of delamination location/size. The illustrated results are in excellent agreement with solutions available in the literature, thus validating the accuracy and reliability of the proposed technique.

신뢰성 보정된 발사체 개발비용 추정방안 연구 (Studies for Reliability-corrected Cost Estimation Methodology of Launch Vehicle Development)

  • 김홍래;유동서;장영근
    • 한국항공우주학회지
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    • 제40권4호
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    • pp.364-374
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    • 2012
  • 본 연구에서는 발사체의 개념설계 단계 동안 성능 변수뿐만 아니라 신뢰성에 따른 개발비용 추정방안을 분석하고자 하였다. 과거에는 발사체의 개발비용을 예측하기 위해서 주로 발사체의 성능과 건조 질량 등을 독립변수로 하는 추정 방법이 많이 이용되었다. 이러한 접근 방법은 비교적 근사하였지만 신뢰성 수준에 따른 비용 변화를 반영할 수 없기 때문에 원하는 신뢰성을 가진 발사체의 개발비용을 근접하게 예측하기는 쉽지 않았다. 본 논문에서는 이러한 비용추정 방법의 한계를 개선하기 위해 성능과 질량을 기반으로 한 비용 모델인 TRANSCOST에 신뢰성 개념을 도입하여 발사체 비용을 추정할 수 있는 방법론을 제시하였다. 이를 기반으로 신뢰성에 따른 한국형발사체(KSLV- II)의 개발비용을 추정했다.

Estimation of 3D active earth pressure under nonlinear strength condition

  • Zhang, D.B.;Jiang, Y.;Yang, X.L.
    • Geomechanics and Engineering
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    • 제17권6호
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    • pp.515-525
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    • 2019
  • The calculation of active earth pressure behind retaining wall is a typical three-dimensional (3D) problem with spatial effects. With the help of limit analysis, this paper firstly deduces the internal energy dissipation power equations and various external forces power equations of the 3D retaining wall under the nonlinear strength condition, such as to establish the work-energy balance equation. The pseudo-static method is used to consider the effect of earthquake on active earth pressure in horizontal state. The failure mode is a 3D curvilinear cone failure mechanism. For the different width of the retaining wall, the plane strain block is inserted in the symmetric plane. By optimizing all parameters, the maximum value of active earth pressure is calculated. In order to verify the validity of the new expressions obtained by the paper, the solutions are compared with previously published solutions. Agreement shows that the new expressions are effective. The results of different parameters are given in the forms of figures to analysis the influence caused by nonlinear strength parameters.

압열인장시험을 이용한 화강암의 지연파괴특성 및 장기안정성 평가 (Estimation of the Characteristics of Delayed Failure and Long-term Strength of Granite by Brazilian Disc Test)

  • 정용복;천대성;박의섭;박찬;이윤수;박철환;최병희
    • 터널과지하공간
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    • 제24권1호
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    • pp.67-80
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    • 2014
  • 본 연구에서는 임계하균열성장 변수를 구하기 위해 제안된 Wilkins의 시험법을 압열인장시험과 결합하여 화강암의 인장강도, Mode I 파괴인성과 임계하균열성장지수를 동시에 구하였으며 이를 사용하여 암석의 장기거동을 평가하였다. 또한 내부압력을 받는 압축공기저장(CAES) 공동에 대한 장기안정성을 수치해석코드인 FRACOD를 사용하여 해석하였다. 시험 결과 화강암의 임계하균열성장지수(n)는 29.39로 결정되었으며 5 ~ 6 MPa의 내압은 저장공동의 장기안정성에 큰 영향을 미치지 않는 것으로 나타났다. 또한 시험 과정에서 측정한 미소파괴음을 분석한 결과 암석내의 미소균열 생성 및 전파에 따른 암석의 손상을 정량적으로 기술할 수 있었다. 만약, 실내와 동일한 조건으로 현장에서 AE 모니터링을 수행할 경우 AE 모니터링을 통해서 하중을 받는 암석의 현재 상태를 정량적으로 평가하는 것이 가능할 것으로 판단된다.

PC 사용 환경의 2.5 인치 하드디스크의 가속 수명 시험 (The Accelerated Life Test of 2.5 Inch Hard Disk In The Environment of PC using)

  • 조의현;박정규;서희돈
    • 디지털콘텐츠학회 논문지
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    • 제15권1호
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    • pp.19-27
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    • 2014
  • 본 연구는 PC 사용 환경에 주로 사용되는 2.5인치 HDD의 수명을 예측하기 위해서, 시장 불량 모드분석을 반영한 시험계획을 수립하고, 온도 스트레스 인자를 반영한 가속 수명 모델을 구하고자 하였다. PC 사용 환경을 분석 한 후, 쓰기와 읽기 동작을 각 50 %, 임의 주소와 순차 주소방식을 각 50 %로 시험 절차를 정했고, $50^{\circ}C$, $60^{\circ}C$ 환경에서 최대 성능의 95 % 성능조건으로 1000시간 시험하는 조건으로 가속 수명을 실시하였다. 시험과정에서 발생하는 불량 발생시간의 데이터로 anderson-darling 적합도 검증을 진행하여 불량 분포가 weibull 분포를 따름을 확인하였고, 형상모수와 척도모수가 동일함을 확인하였으며, 와이블-아레니우스 모형을분석하여, 형상모수 0.7177, 사용 조건($30^{\circ}C$)에 특성 수명 429434시간을 산출하였다. 가속 온도별 시험데이터로 동질성 검증을 실시한 결과 통계적으로 유의하지 않았으며(p<0.05), 활성화 에너지로 0.2775 eV를 산출하였다. 가속 시험의 정확성 확보차원에서 가속시험 불량시료와 시장 반품 시료로 고장분석을 진행한 결과, 불량 모드 별 점유율에 세부차이는 있으나, 점유율 순위는 일치 하였다. 본 연구는 PC환경에서 사용되는 2.5 inch HDD의 가속 시험 절차를 제안하며, 제조자와 사용자 간에 수명 예측에 대한 도움을 주고자 한다.

수소 충전소에 대한 정량적 안전성 평가 (Quantitative Safety Assessment for Hydrogen Station)

  • 성대현;이광원;김태훈;오동석;오영달;서두현;김영규;김은정
    • 한국안전학회지
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    • 제27권3호
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    • pp.111-116
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    • 2012
  • This study is about the quantitative safety assessment of hydrogen station in Korea operating with on-site type. This was written by background information that before qualitative safety assessment to write. For the qualitative safety assessment method, the study used FMEA(failure mode & effect analysis) and HAZOP(hazard & operability), and adopted the FTA(fault tree analysis) as the quantitative safety assessment method. To write the FTA, we wrote FT by Top event that hydrogen leakage can be called most serious accident of hydrogen station. Each base event collect reliability data by reliability data handbook, THERP-HRA and estimation of the engineering. Assessment looked at the high frequency and the possible risk through Gate, Importance, m.cutsets analysis.