• Title/Summary/Keyword: Limit state function

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콘크리트 구조물의 반복적 동결융해에 의한 확률론적 열화예측모델 (Probabilistic Prediction Model for the Cyclic Freeze-Thaw Deteriorations in Concrete Structures)

  • 조태준
    • 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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    • 한국콘크리트학회 2006년도 추계 학술발표회 논문집
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    • pp.957-960
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    • 2006
  • In order to predict the accumulated damages by cyclic freeze-thaw, a regression analysis by the Response Surface Method (RSM) is used. RSM has merits when the other probabilistic simulation techniques can not guarantee the convergence of probability of occurrence or when the others can not differentiate the derivative terms of limit state functions, which are composed of random design variables in the model of complex system or the system having higher reliability. For composing limit state function, the important parameters for cyclic freeze-thaw-deterioration of concrete structures, such as water to cement ratio, entrained air pores, and the number of cycles of freezing and thawing, are used as input parameters of RSM. The predicted results of relative dynamic modulus and residual strains after 300 cycles of freeze-thaw for specimens show very good agreements with the experimental results. The RSM result can be used to predict the probability of occurrence for designer specified critical values. Therefore, it is possible to evaluate the life cycle management of concrete structures considering the accumulated damages by the cyclic freeze-thaw by the use of proposed prediction method.

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Factorization of the Jet Mass Distribution in the Small R Limit

  • Idilbi, Ahmad;Kim, Chul
    • Journal of the Korean Physical Society
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    • 제73권9호
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    • pp.1230-1239
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    • 2018
  • We derive a factorization theorem for the jet mass distribution with a given $p^J_T$ for the inclusive production, where $p^J_T$ is a large jet transverse momentum. Considering the small jet radius limit ($R{\ll}1$), we factorize the scattering cross section into a partonic cross section, the fragmentation function to a jet, and the jet mass distribution function. The decoupled jet mass distributions for quark and gluon jets are well-normalized and scale invariant, and they can be extracted from the ratio of two scattering cross sections such as $d{\sigma}/(dp^J_TdM^2_J)$ and $d{\sigma}/dp^J_T $. When $M_J{\sim}p^J_TR$, the perturbative series expansion for the jet mass distributions works well. As the jet mass becomes small, large logarithms of $M_J/(p^J_TR)$ appear, and they can be systematically resummed through a more refined factorization theorem for the jet mass distribution.

A Diffusion Model for a System Subject to Random Shocks

  • Lee, Eui-Yong;Song, Mun-Sup;Park, Byung-Gu
    • Journal of the Korean Statistical Society
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    • 제24권1호
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    • pp.141-147
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    • 1995
  • A diffusion model for a system subject to random shocks is introduced. It is assumed that the state of system is modeled by a Brownian motion with negative drift and an absorbing barrier at the origin. It is also assumed that the shocks coming to the system according to a Poisson process decrease the state of the system by a random amount. It is further assumed that a repairman arrives according to another Poisson process and repairs or replaces the system i the system, when he arrives, is in state zero. A forward differential equation is obtained for the distribution function of X(t), the state of the systme at time t, some boundary conditions are discussed, and several interesting characteristics are derived, such as the first passage time to state zero, F(0,t), the probability of the system being in state zero at time t, and F(0), the limit of F(0,t) as t tends to infinity.

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Bifurcation Modes in the Limit of Zero Thickness of Axially Compressed Circular Cylindrical Shell

  • Kwon, Young-Joo
    • Journal of Mechanical Science and Technology
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    • 제14권1호
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    • pp.39-47
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    • 2000
  • Bifurcation intability modes of axially compressed circular cylindrical shell are investigated in the limit of zero thickness (i.e., h (thickness) ${\rightarrow}$ 0) analytically, adopting the general stability theory developed by Triantafyllidis and Kwon (1987) and Kwon (1992). The primary state of the shell is obtained in a closed form using the asymptotic technique, and then the straight-forward bifurcation analysis is followed according to the general stability theory to obtain the bifurcation modes in the limit of zero thickness in a full analytical manner. Hence, the closed form bifurcation solution is obtained. Finally, the result is compared with the classical one.

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결정소성 유한요소해석에 의한 극박 스테인리스강의 성형한계선도 예측 (Forming Limit Diagram Prediction for Ultra-Thin Ferritic Stainless Steel Using Crystal Plasticity Finite Element Method)

  • 봉혁종;이명규;한흥남
    • 소성∙가공
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    • 제26권3호
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    • pp.144-149
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    • 2017
  • In order to characterize the macroscopic mechanical response of ultra-thin (0.1 mm thick) ferritic stainless steel sheet at various loading paths, a crystal plasticity finite element method (CP-FEM) was introduced. The accuracy of the prediction results was validated by comparing with the experimental data. Based on the results, the forming limit diagram (FLD) was predicted using a modified Marchinicak-Kuczinski model coupled to a non-quadratic anisotropic yield function, namely, Yld2000-2d. The predicted FLD was found to be in good agreement with the experimental data.

부식기반 복합고장을 고려한 가스배관의 신뢰도 평가 (An Assesment of the Gas Pipeline Reliability Using Corrosion based Composite Failure)

  • 김성준;김도현;김우식;김영표;김철만
    • 품질경영학회지
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    • 제47권4호
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    • pp.739-754
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    • 2019
  • Purpose: The purpose of this paper is to develop a reliability estimation procedure for the underground gas pipeline in the presence of corrosion defects. Methods: Corrosion is one of the major causes of the gas pipeline failure. Several failure forms caused by corrosion have been studied. Among them, small leak and burst are considered in this paper. The composite failure of the two is defined by limit state function, and it is expressed with pipe parameters. Given a modified corrosion dataset, in order to obtain reliability estimations, the method of first order and second moment is adopted because of its simplicity. The computation processes are conducted with MATLAB coding. Results: According to numerical results, the probability of composite failure is affected by both small leak and burst. In particular, when corrosion depth stays at low level, it is consistent with the probability of burst failure. On the contrary, it is more influenced by the small leak failure as corrosion depth is increasing. In such case, the probability of composite failure is fast approaching to the safety limit. Conclusion: By considering the composite failure, more practical predictions of remaining life can be obtained. The proposed method is useful for maintenance planning of the underground gas pipeline.

이진화된 결합하중을 갖는 순환결합형 신경회로망의 동적 상태천이 해석 (Analysis of Dynamical State Transition of Cyclic Connection Neural Networks with Binary Synaptic Weights)

  • 박철영
    • 전자공학회논문지C
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    • 제36C권5호
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    • pp.76-85
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    • 1999
  • 신경회로망을 동적 정보처리에 응용하기 위해서는 비대칭 결합 신경회로망에서 생성되는 동적 상태천이에 관한 직관적 이해가 필요하다. 본 논문에서는 각 뉴런이 최근접 뉴런에만 이진화된 결합하중 +1 및 -1로 연결된 순환결합형 신경회로망의 동적인 상태천이 특성을 해석하였다. 상태천이 해석 알고리즘을 이용한 시뮬레이션 결과, 네트워크는 고정점, 베이슨을 갖는 리미트사이클 및 베이슨이 없는 리미트사이클의 3가지 어트랙터를 가진다. 또한, 네트워크에서 생성되는 리미트사이클의 수와 주기를 이론적으로 해석하여 정식화하고, 리미트사이클을 구성하는 상태벡터의 필요조건을 나타내었다. 이론 해석의 결과는 네트워크에서 생성되는 리미트사이클의 수가 뉴런(소자)의 수 n에 대해서 지수 함수적으로 증가함을 보여준다. 따라서 순환 결합형 신경회로망은 많은 동적 정보를 저장할 수 있는 메모리 시스템으로 이용할 수 있다.

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SUMT 법(法)을 이용(利用)한 철근(鐵筋)콘크리트 뼈대구조물(構造物)의 최적설계(最適設計)에 관한 연구(研究) (A Study on the Optimal Design of Reinforced Concrete Frames Using SUMT)

  • 정영채;이규원
    • 대한토목학회논문집
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    • 제4권1호
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    • pp.27-48
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    • 1984
  • 본(本) 연구(硏究)는 한계상태(限界狀態) 설계(設計) 이론(理論)에 의한 철근(鐵筋)콘크리트 뼈대구조물(構造物)에 관(關)한 것이다. 한계상태이론(限界狀態理論)에 의한 철근(鐵筋)콘크리트 뼈대구조물(構造物)에 대한 최적설계(最適設計)의 문제형성(問題形成)은 철근(鐵筋)의 단면적(斷面積), 단면(斷面)의 폭(幅)과 유효고(有效高) 그리고 모멘트 감소율(減少率)을 설계변수(設計變數)로 취급(取扱)하는 비선형(非線型) 계획(計劃) 문제(問題)로 된다. 목적함수(目的凾數)는 철근(鐵筋)콘크리트 뼈대구조물(構造物)의 철근(鐵筋)과 콘크리트 및 거푸집의 비용(費用)을 고려(考慮)하는 총(總) 건설경비(建設經費)로 형성(形成)되고, 기본(基本) 제약조건식(制約條件式)들은 극한(極限) 한계상태(限界狀態)와 사용성(使用性) 한계상태(限界狀態)의 개념(槪念)을 내포하고 있다. 또한 CP110과 Hognestad et al. 이론(理論)에서 가정(假定)된 응력분포도(應力分布圖)를 극한(極限) 한계상태(限界狀態)를 위해 극한(極限) 저항단면력(抵抗斷面力)을 해석(解析)하는데 적용(適用)되었고, 사용성(使用性) 한계상태(限界狀態)를 위해서는 CP110의 규준(規準)만을 사용(使用)한다. 철근(鐵筋)콘크리트 뼈대구조물(構造物)의 최적화(最適化)를 위한 비선형(非線型) 계획(計劃) 문제(問題)를 풀기 위해서 적용(適用)된 최적화(最適化) 기법(技法)은 수정(修正) Newton-Raphson 법(法)을 이용한 SUMT 알고리즘이다. 본(本) 알고리즘을 2종(種)의 뼈대구조물(構造物)에 시행(試行)해 보았고, 본(本) 알고리즘의 수감성(收歛性), 적용가능성(適用可能性) 및 안정성(安定性)을 검토(檢討)하기 위해 문헌(文獻)(10)의 수치결과(數値結果)와도 비교분석(比較分析)하였다. 결론적(結論的)으로 수치분석(數値分析)을 통(通)하여 CP110과 Hognestad et al.의 경제성(經濟性) 비교(比較)와 본(本) 알고리즘의 적용가능성(適用可能性), 안정성(安定性), 수감성(收歛性) 및 확실성(確實性) 등에 대하여 논의(論議)되었다.

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전산유체역학 배관 곡면 침식 모사를 통한 배관 실패 주기 분석 (Analysis of Pipe Failure Period Using Pipe Elbow Erosion Model by Computational Fluid Dynamics (CFD))

  • 남정용;이용규;박건희;이건학;이원보
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제56권1호
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    • pp.133-138
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    • 2018
  • 2000년대 이후 대두된 안전, 환경 이슈들로 인해 안전 관리는 더욱 더 중요해졌다. 하지만 안전 관리는 많은 경험적 데이터들을 요구하므로 한계점들이 많다. 안전 분야 중 하나인 배관 안전의 경우 현재 배관을 관리하는 시뮬레이션 프로그램들이 존재하지만, 배관 내부 침식에 대해서는 데이터를 얻기 힘들어 시뮬레이션에 반영이 잘 되어있지 않은 상태이다. 이러한 문제점에서 착안해 본 연구에서는 전산유체역학(CFD)을 이용하여 배관 내부의 곡면에 일어나는 침식을 모사하였고, 계산한 침식 속도를 바탕으로 한계상태함수를 이용하여 배관의 실패 주기를 분석하였다. CFD 대상 배관의 경우 여수 산업 단지에 실제로 운영되고 있는 표본을 사용하였다. DPM (Discrete Phase Model)과 부식 모델을 이용하여 CFD 결과로 $3.093mm{\cdot}yr^{-1}$ 수치의 침식 속도를 얻을 수 있었고, 이 결과를 한계상태함수에 적용한 결과 배관에 누출(leak)을 유발하는데 14.2년, 파열(burst)를 유발하는데 28.2년이라는 실패 주기를 얻어낼 수 있었다. 이러한 과정들을 통해 배관 곡면 침식이 배관 안전 진단에 유효한 실패 모드임을 도출할 수 있었다. 본 연구는 실패 연도를 구할 수 있는 방법론들을 제시하여 데이터의 한계점을 극복하고, 배관 안전 진단에 좀 더 정밀하고 발전된 방법을 제시한 것에 대해 의의를 가진다.

처짐한계상태함수를 이용한 노후 강거더 교량의 신뢰성해석 모델 구축 (Reliability Analysis Model for Deflection Limit State of Deteriorated Steel Girder Bridges)

  • 엄준식
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제18권2호
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    • pp.47-53
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    • 2014
  • 이 연구에서는 중소지간 합성형 강거더교량에 대한 신뢰성 해석을 위해 강거더와 콘크리트슬래브의 강성을 토대로 처짐을 고려한 한계 함수를 구축하여 신뢰성해석을 수행하였다. 확률적 하중과 저항모델을 통해 처짐을 예측하기 위해 계산에 필요한 변수들을 확률변수로 고려하였다. 강재의 부식에 의한 단면의 감소, 그리고 콘크리트의 크리프는 합성형교의 처짐에 많은 영향을 미친다. 따라서 이 연구에서는 AASHTO LRFD 기준으로 설계된 교량에 대해 시간에 따른 변수를 고려하여 강재단면의 감소와 크리프의 영향을 통계적 모델에 반영하기 위해 몬테-카를로 시뮬레이션 기법을 이용하였으며, 처짐과 사용성을 고려하여 다양한 지간과 거더간격을 가진 교량에 신뢰성 해석을 수행하였다. 그 결과, 장지간 교량의 경우, 단지간 교량과 비교해 보았을 때 상대적으로 크리프와 강재단면감소의 처짐에 대한 영향이 작았으며, 이에 반해 단지간 거더 교량의 경우 크리프의 진행에 따라 처짐에 많은 영향을 미친다는 것을 알 수 있었다.