International Journal of Reliability and Applications
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제14권2호
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pp.97-105
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2013
A stress-strength model is formulated for a multi-component system consisting of k identical components. The k components of the system with random strengths ($X_1$, $X_2$, ${\ldots}$, $X_k$) are subjected to one of the r random stresses ($X_{k+1}$, $X_{k+2}$, ${\ldots}$, $X_{k+r}$). The estimation of system reliability based on maximum likelihood estimates (MLEs) and Bayes estimators in k component system are obtained when the system is either parallel or series with the assumption that strengths and stresses follow exponential distribution. A simulation study is conducted to compare MLE and Bayes estimator through the mean squared errors of the estimators.
동일한 부품 K개를 갖고 있으며, 그 중에서 S개 이상의 스트렝스(strength)가 스트레스(stress) 보다 크게 될 경우 신뢰성이 유지되는 시스템에서 스트레스와 스트렝스가 모두 와이블(weibull) 분포를 하고 있을 때의 시스템 신뢰성을 고찰하였다. 2 절에서는 시스템 신뢰성의 최소분산불편추정량(MVU estimator)을 구하였고, 3 절에서는 최소분산불편추정량의 점근분포(asymototic distribution)를 구하고 표본크기가 클때 시스템 신뢰성의 최소분산불편추정량과 최우추정량(MLE)과의 관계를 구하였으며, 4 절에서는 시스템 신뢰성의 일양최적불편신뢰구간(uniformly most accurate unbiased confidence interval) 을 구하였고, 5 절에서는 몬데 카를로 씨뮤레이션(Monte Carlo Simulation)을 사용하여 작은 표본에서의 최우추정량과 최소분산불편추정량의 편기(bias)와 평균자승오차(MSE)를 비교하였고 6 절에서는 결과를 간단히 요약하고 본 논문을 더 확장할 경우에 문제점을 제시하였다.
프리스트레스하중이 작용되는 강합성교인 PSSC 교량에서 프리스트레스의 효과와 단면의 변형에 따른 텐돈의 변형의 영향을 밝히기 위해 사하중 및 활하중이 작용될 때 합성전 후에 발생하는 부재내의 변형도 및 응력변화와 허용응력 한계상태, 항복응력 한계상태 및 강도한계상태의 단면력과 부재내의 변형도 및 응력변화를 구한다. 또한 거더의 처짐 및 응력과 휨강도를 변수로 하는 한계상태들을 가정하고 이에 대한 신뢰도 분석을 수행한다. 허용응력에 맞추어 설계한 예제 단면의 응력에 대한 신뢰도 지수가 0 부근임에 비하여, 처짐 및 휨강도에 대한 신뢰도 지수는 높은 값을 주고 있어서 도로교설계기준의 허용응력에 대하여 설계한 PSSC 거더는 처짐 및 휨강도에 대하여 높은 신뢰도를 얻을 수 있음을 알 수 있다.
프리스트레스하중이 작용되는 강합성교인 PSSC 교량에서 프리스트레스의 효과와 단면의 변형에 따른 텐던의 변형의 영향을 밝히기 위해 교량지간 25m~45m의 최적화된 표준단면에 대해 고정하중 및 활하중이 작용될 때 합성전 후에 발생하는 부재내의 변형도 및 응력변화와 허용응력 한계상태, 항복응력 한계상태 및 강도한계상태의 단면력과 부재내의 변형도 및 응력변화를 구한다. 또한 거더의 처짐 및 응력과 휨강도를 변수로 하는 한계상태들을 가정하고 이에 대한 신뢰도 분석을 수행하였다. 표준 PSSC 교량의 경우 하중 및 저항계수를 적용하여 설계하는 미국 설계기준의 목표신뢰도지수 값이 3.5 임과 비교하면, 허용응력을 기준으로 설계한 단면은 강도에 대하여 상당히 높은 수준의 신뢰도지수를 보임을 알 수 있다.
Communications for Statistical Applications and Methods
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제18권4호
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pp.467-475
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2011
This paper develops the noninformative priors for the stress-strength reliability from one parameter generalized exponential distributions. When this reliability is a parameter of interest, we develop the first, second order matching priors, reference priors in its order of importance in parameters and Jeffreys' prior. We reveal that these probability matching priors are not the alternative coverage probability matching prior or a highest posterior density matching prior, a cumulative distribution function matching prior. In addition, we reveal that the one-at-a-time reference prior and Jeffreys' prior are actually a second order matching prior. We show that the proposed reference prior matches the target coverage probabilities in a frequentist sense through a simulation study and a provided example.
Kim, Jae Joo;Na, Myoung Hwan;Kim, Jee Hun;Jeong, Hai Sung;Lee, Soyeon
품질경영학회지
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제22권3호
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pp.99-110
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1994
The strength-stress model has been widely used in a variety of areas including testing the reliability of the item or design procedures. This model was first introduced in 1950's and can be found on various applications in civil, aerospace engineering etc. This paper considers the strength-stress model in detail and proposes an estimator which deals with the reliability estimation problem based on censored observations in the strength variables.
취성이 큰 재료의 강도는 일반적으로 정규분포 또는 와이블분포로 설명되어 왔으나 감마분포도적합할 수 있다. 재료의 파손이 가해진 응력의 연속된 값 중 가장 큰 값에 좌우된다면 극치분포를 적용하는 것이 합당하다. 본 논문에서는 재료강도가 감마분포를 따르며 극치분포하는 응력이 작용할 경우 응력-강도 간섭이론에 기반하여 신뢰도 계산식을 제시하였으며, 확률분포 파라미터별 신뢰도와 안전율 및 변동계수와의 관계를 통하여 신뢰도 계산식의 유효성을 입증하였다. 안전율과 변동계수에 기반한 신뢰도 예측방법으로 목표 신뢰도가 설정되었을 때 최소한 요구되는 안전율과 최대로 허용되는 응력의 변동계수를 예측할 수 있다.
We treat problems of estimating reliability R(t) = P[Y(t) > X(t)] in the time dependent strength-stress model in which a unit of stress X(t) is subjected to environmental strength Y(t) at time t. In this paper we introduce a special model of R(t) with fixed strength and unaccumulated stress case, and propose a Mann-Whitney-Wilcoxon type estimator of R(t).
Communications for Statistical Applications and Methods
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제25권4호
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pp.355-371
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2018
The two parameter negative exponential distribution has many practical applications in queuing theory such as the service times of agents in system, the time it takes before your next telephone call, the time until a radioactive practical decays, the distance between mutations on a DNA strand, and the extreme values of annual snowfall or rainfall; consequently, has many applications in reliability systems. This paper considers an estimation problem of stress-strength model with two parameter negative parameter exponential distribution. We introduce a maximum penalized likelihood method, Bayes estimator using Lindley approximation to estimate stress-strength model and compare the proposed estimators with regular maximum likelihood estimator for complete data. We also introduce a maximum penalized likelihood method, Bayes estimator using a Markov chain Mote Carlo technique for incomplete data. A Monte Carlo simulation study is performed to compare stress-strength model estimates. Real data is used as a practical application of the proposed model.
The failure probability of wheel beyond 10$\^$7/ cycles is achieved by the strengths-stress interference model for the evaluation of fatigue strength and reliability in the wheel, From plane bending fatigue test results, the fatigue life (N$\_$f/) for the smooth and 200㎛ holed specimens can be represented as $\sigma$$\_$a/ = 1326N$\_$f/$\^$-0.10/ and $\sigma$$\_$a/ = 2894N$\_$f/$\^$-0.18/. Respectively, fatigue strength of the wheel at beyond 10$\^$7/cycles was about 332 MPa. And, the fatigue strength for the specimen with a micro hole (d=200㎛) which simulated an inclusion on the wheel surface was about 235 MPa. Thus, a micro hole (d=200㎛) caused about 30% reduction of fatigue strength of the specimen. The failure probabilities for the smooth and micro-holed specimens, derived from the strength-stress interference model, are 0.0148% and 13.05%, respectively. The current finding suggests that at least 200 ㎛ sized inclusion, which might be produced during manufacturing process, will cause a critical effect on integrity of the railway vehicle.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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