• 제목/요약/키워드: Material Uncertainties

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The MUF of a Pilot-Scaled ACP Facility and Its Sensitivity

  • W. I. Ko;D. Y. Song;Lee, S. Y.;Kim, H. D.;Park, S. W.
    • 한국방사성폐기물학회:학술대회논문집
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    • 한국방사성폐기물학회 2003년도 가을 학술논문집
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    • pp.401-405
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    • 2003
  • The Advanced Spent Fuel Conditioning Process (ACP) have been developed at the Korea Atomic Energy Research Institute (KAERI) as an alternative for the effective conditioning of spent fuel far long-term storage or/and eventual disposal. This paper addresses the safeguardability of a pilot-scaled ACP facility and its sensitivity analysis. For this, a conceptual process and its material flow are analyzed using experiences from conventional fuel cycles, and measurement methods and their uncertainties are assumed for calculating MUF (Material Uncounted For) standards deviation (SD), We concluded from the preliminary analysis of the MUF SD that the pilot-scaled ACP facility with capacity of 30 MTHM/year can meet the International Atomic Energy Agency (IAEA) safeguards goals.

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1차 신뢰성 해석법의 구조적 안전성평가에의 적용에 관한 재고 (Review of the Application of the First-Order Reliability Methods to Safety Assessment of Structures)

  • 이주성
    • 대한조선학회논문집
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    • 제28권2호
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    • pp.195-206
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    • 1991
  • 본 논문은 구조부재의 안전성평가에 적용되는 1차 신뢰성해석법들의 비교를 다룬 것으로서, 구조해석 시 재료와 기하학적 변수들의 불확실성을 고려하는 방법과 이를 고려하지 않는 방법으로 편의상 나누어 비교하여 보았다. 전자를 흔히 확율 유한요소법(Stochastic Finite Element Method 또는 Probabilistic Finite Element Method)라고 하는데 이와 구별해 주기 위하여 현재 널리 쓰이는 후자의 방법을 통상적인 신뢰성해석법(Ordinary Reliability Method)이라고 하였다. 이통상적인 방법에서는 구조해석을 단 한번 수행하고 그 결과를 신뢰성 해석과정에 직접 이용한다. 이는 재료 및 기하학적 변수들의 불확실성이 음력이나 변위의 불확실성에 영향을 주지 않고 따라서 그 불확실성의 정도를 하중의 것과 같다는 가정을 이용한다. 본 논문에서는 위의 두방법을 평면 골조구조물의 안전성평가에 적용하였고 그 결과들을 효율성과 응용성 측면에서 비교하였다. 본 논문의 구조모델에 대한 결과에 따르면 재료 및 기하학적 변수들의 불확실성이 비교적 작을때(즉, COV가 약15%이하일 때) 통상적인 신뢰성 해석법은 적용해도 만족할 만한 결과를 주고 효율적인데, 확율유한요소법은 그 COV들이 약15%이상인 구조물에 적용하는 것이 바람직하다.

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복합재료 블레이드의 불확실성을 고려한 헬리콥터 허브 진동하중 해석 (Vibratory Hub Loads of Helicopters due to Uncertainty of Composite Blade Properties)

  • 유영현;정성남
    • 한국항공우주학회지
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    • 제37권7호
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    • pp.634-641
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    • 2009
  • 본 연구에서는 개별 블레이드의 복합재료 물성의 불확실성에 의해 발생하는 허브 진동하중의 특성에 대해 고찰하였다. 몬테-카를로 시뮬레이션 기법을 적용하여 시험에서 얻은 복합재료의 기계적 특성으로부터 블레이드의 단면 강성계수에 대한 확률적 분포를 구하였다. 단면 강성계수의 평균 및 표준편차 값을 이용하여 통합 공탄성 해석 코드의 입력 파일을 생성하고, 이로부터 허브 작용 하중을 구하였다. 복합재료 블레이드의 불확실성 효과는 필연적으로 로터 시스템의 상이성을 야기함을 보였다. 또한 개별 강성계수의 변화에 대한 허브 진동 응답의 특성을 확인하였다.

Natural frequency characteristics of composite plates with random properties

  • Salim, S.;Iyengar, N.G.R.;Yadav, D.
    • Structural Engineering and Mechanics
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    • 제6권6호
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    • pp.659-671
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    • 1998
  • Exercise of complete control on all aspects of any manufacturing / fabrication process is very difficult, leading to uncertainties in the material properties and geometric dimensions of structural components. This is especially true for laminated composites because of the large number of parameters associated with its fabrication. When the basic parameters like elastic modulus, density and Poisson's ratio are random, the derived response characteristics such as deflections, natural frequencies, buckling loads, stresses and strains are also random, being functions of the basic random system parameters. In this study the basic elastic properties of a composite lamina are assumed to be independent random variables. Perturbation formulation is used to model the random parameters assuming the dispersions small compared to the mean values. The system equations are analyzed to obtain the mean and the variance of the plate natural frequencies. Several application problems of free vibration analysis of composite plates, employing the proposed method are discussed. The analysis indicates that, at times it may be important to include the effect of randomness in material properties of composite laminates.

A total strain-based hysteretic material model for reinforced concrete structures: theory and verifications

  • Yun, Gun-Jin;Harmon, Thomas G.;Dyke, Shirley J.;So, Migeum
    • Computers and Concrete
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    • 제5권3호
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    • pp.217-241
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    • 2008
  • In this paper, a total strain-based hysteretic material model based on MCFT is proposed for non-linear finite element analysis of reinforced concrete structures. Although many concrete models have been proposed for simulating behavior of structures under cyclic loading conditions, accurate simulations remain challenging due to uncertainties in materials, pitfalls of crude assumptions of existing models, and limited understanding of failure mechanisms. The proposed model is equipped with a fully generalized hysteresis rule and is formulated for 2D plane stress non-linear finite element analysis. The proposed model has been formulated in a tangent stiffness-based finite element scheme so that it can be used for most general finite element analysis packages. Moreover, it eliminates the need to check that tensile stresses can be transmitted across a crack. The tension stiffening model is a function of the bar orientation and any orientation can be accommodated. The proposed model has been verified with a series of experimental results of 2D RC planar panels. This study also demonstrates how parameters of the proposed model associated with cyclic damage modeling influences the pinched cyclic shear behavior.

도로교설계기준(한계상태설계법)의 콘크리트부재 설계를 위한 재료계수 결정법 및 신뢰도 분석 (New Approaches for Calibrating Material Factors of Reinforced Concrete Members in Korean Highway Bridge Design Code (Limit State Design) and Reliability Analysis)

  • 이해성;송상원;김지현
    • 대한토목학회논문집
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    • 제39권1호
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    • pp.13-24
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    • 2019
  • 이 연구에서는 국내 도로교 한계상태설계법에서 콘크리트부재의 설계를 위하여 적용하고 있는 재료계수의 문제점을 제기하고, 잘 정립된 최적화 과정에 의한 재료계수를 제안하였다. 신뢰도분석을 통하여 현 설계기준의 하중계수와 제안 재료계수가 목표신뢰도지수 보다 높은 신뢰도수준을 확보하고 있음을 보이고, 역신뢰도해석을 통하여 목표신뢰도지수를 잘 근사할 수 있는 하중계수를 제시하였다. 유로코드에서 제시하고 있는 기본 개념에 근거하여 신뢰도기반 하중-재료계수 결정법을 정식화하였다. 제안된 접근법이 신뢰도개념에 의하여 유도되었지만, 이 접근법에 의하여 계산된 하중-재료 계수가 목표신뢰도지수를 정확히 만족시키지 못하는 요인으로서 재료와 부재간에 존재하는 불확실성의 차이를 지적하고, 이러한 차이를 고려하지 않는 유로코드의 개념적 문제점을 제기하였다.

온도와 물성의 불확실성을 고려한 고무 마운트의 동특성 해석 (Analysis on the Dynamic Characteristics of a Rubber Mount Considering Temperature and Material Uncertainties)

  • 이두호;황인성
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제24권4호
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    • pp.383-389
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    • 2011
  • 본 논문에서는 통계적인 방법을 이용하여 점탄성 제진재인 합성고무의 물성에 대한 변동성을 평가하는 방법을 제안하고 측정데이터를 이용하여 합성고무에 대한 평가를 수행하고 합성고무로 이루어진 고무 마운트에 대한 동특성 해석을 수행하였다. 고무 물성의 불확실성 인자로는 외기 온도의 변화와 실험 데이터의 오차 및 점탄성 물질모델의 오차를 고려하였다. 고무는 분수차 미분모델로 표현되었고, 온도의 영향은 비선형 이동계수모델을 도입하여 복소계수로 나타내어 동강성과 감쇠를 표현하였다. 이러한 물성모델을 바탕으로 고무에 대한 물성 실험데이터와 물성계수의 확률밀도함수 사이에 정의된 우도함수를 최대화하는 통계적 보정방법을 이용하여 물성모델의 물질계수들에 대한 변동성을 추정하였다. 합성고무로 이루어진 제진용 고무 마운트에 대하여 유한요소모델을 이용하여 동특성을 계산하였다. 동특성의 계산시 추정된 물성의 통계값을 적용하고 몬테카를로 해석을 통하여 동강성의 변동성을 살펴서 그 변동성이 매우 큼을 확인하였다.

Durability Properties and Microstructure of Ground Granulated Blast Furnace Slag Cement Concrete

  • Divsholi, Bahador Sabet;Lim, Tze Yang Darren;Teng, Susanto
    • International Journal of Concrete Structures and Materials
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    • 제8권2호
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    • pp.157-164
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    • 2014
  • Ground granulated blast-furnace slag (GGBS) is a green construction material used to produce durable concrete. The secondary pozzolanic reactions can result in reduced pore connectivity; therefore, replacing partial amount of Portland cement (PC) with GGBS can significantly reduce the risk of sulfate attack, alkali-silica reactions and chloride penetration. However, it may also reduce the concrete resistance against carbonation. Due to the time consuming process of concrete carbonation, many researchers have used accelerated carbonation test to shorten the experimental time. However, there are always some uncertainties in the accelerated carbonation test results. Most importantly, the moisture content and moisture profile of the concrete before the carbonation test can significantly affect the test results. In this work, more than 200 samples with various water-cementitious material ratios and various replacement percentages of GGBS were cast. The compressive strength, electrical resistivity, chloride permeability and carbonation tests were conducted. The moisture loss and microstructure of concrete were studied. The partial replacement of PC with GGBS produced considerable improvement on various properties of concrete.

Robust motion control of a flexible micro-actuator using $H_{\infty}$ control method

  • Okugawa, Masayuki;Sasaki, Minoru;Fujisawa, Fumio
    • 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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    • 제어로봇시스템학회 1996년도 Proceedings of the Korea Automatic Control Conference, 11th (KACC); Pohang, Korea; 24-26 Oct. 1996
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    • pp.397-400
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    • 1996
  • In this paper, robust motion control of a flexible micro-actuator is presented. The actuator is made of a bimorph piezoelectric high-polymer material (PVDF). No mathematical model system can exactly model a physical system such a flexible micro-actuator. For this reason we must be aware of how modeling errors might adversely affect the performance of a control system for such a model. The H method addresses a wide range of the control problems, combining the frequency and time domain approaches. The design is an optimal one in the sense of minimization of the maximum of the closed-loop transfer function. It includes colored measurement and process noise. It also addresses the issues of robustness due to model uncertainties, and is applicable to the, flexible micro-actuator control problem. Therefore, we adopt the H control problem to the robust motion control of the flexible micro-actuator. Theoretical and experimental results demonstrate the satisfactory performance and the effectiveness of the designed controller. the effectiveness of the designed controller.

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가압열충격을 받는 원자로용기의 확률론적 건전성 평가 (Probabilistic Evaluation of RV Integrity Under Pressurized Thermal Shock)

  • 김종민;배재현;손갑헌;윤기석;최택상
    • 대한기계학회:학술대회논문집
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    • 대한기계학회 2004년도 추계학술대회
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    • pp.90-95
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    • 2004
  • The probabilistic fracture analysis is used to determine the effects of uncertainties involved in material properties, location and size of flaws, etc, which can not be addressed using a deterministic approach. In this paper the probabilistic fracture analysis is applied for evaluating the RV(Reactor Vessel) under PTS(Pressurised Thermal Shock). A semi-elliptical axial crack is assumed in the inside surface of RV. The selected random parameters are initial crack depth, neutron fluence, chemical composition of material (copper, nickel and phosphorous) and $RT_{NDT}$. The deterministically calculated $K_I$ and crack tip temperature are used for the probabilistic calculation. Using Monte Carlo simulation, the crack initiation probability for fixed flaw and PNNL(Pacific Northwest National Laboratory) flaw distribution is calculated. As the results show initiation probability of fixed flaw is much higher than that of PNNL distribution, the postulated crack sizes of 1/10t in this paper and 1/4t of ASME are evaluated to be very conservative.

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