빠른 확률 통합

Fast probability integration

빠른 확률 통합(FPI)은 몬테카를로 [1]분석보다 실행 속도가 빠른 이벤트 클래스, 특히 고장 이벤트의 확률을 결정하는 방법입니다.많은 시간 변동 변수가 시스템의 신뢰성에 기여하는 경우에 사용됩니다.이 방법은 1987년 [2]원과 첸에 의해 제안되었습니다.

스트레스 변수가 하나인 단순 고장 분석의 경우 시간 변동 고장 장벽 {\t이 있으며, 그 이상이면 시스템이 고장납니다.이 간단한 경우에는 결정론적인 해결책이 있을 수 있지만, 큰 구조의 균열 분석과 같은 더 복잡한 시스템의 경우에는 균열이 전파될 수 있는 방법의 수가 많기 때문에 변수가 매우 많을 수 있습니다.대부분의 경우 개별 변수가 모두 개별적으로 [3]결정론적인 솔루션을 생성하는 것은 불가능합니다.이 경우 스트레스 [4]변수의 벡터 공간에 대해 확률론적 고장 장벽 표면인 을 정의합니다.

고장 장벽 교차가 포아송 계수 프로세스를 준수하는 것으로 가정될 경우 각 스트레스 변수에 대해 가능한 최대 고장에 대한 식을 개발할 수 있습니다.전체 고장 확률은 전체 변수 벡터 공간에 대한 평균(즉, 적분)을 통해 얻을 수 있습니다.FPI는 이 적분을 근사화하는 방법입니다.FPI에 대한 입력은 시간 변동식이지만 출력은 시간 변동식이므로 1차 신뢰성 방법(FORM) 또는 2차 신뢰성 방법(SORM)[5]으로 해결할 수 있습니다.

FPI 패키지는 NASA가 설계한 NESUS [6]소프트웨어의 핵심 모듈에 포함되어 있습니다.처음에는 Space Shuttle 메인 [7]엔진과 관련된 위험과 불확실성을 분석하는 데 사용되었지만, 현재는 다양한 [8]산업 분야에서 훨씬 더 널리 사용되고 있습니다.

레퍼런스

  1. ^ 머시 외, 128페이지
  2. ^ Beck & Melchers, 2201페이지
  3. ^ Beck & Melchers, 2202페이지
  4. ^ Beck & Melchers, 2201페이지
  5. ^ Beck & Melchers, 2201페이지
  6. ^ Shah 등, 5페이지
  7. ^ Shah 등, 5페이지
  8. ^ Riha et al., 3페이지

서지학

  • Beck, André T.; Melchers, Robert E., "임의 하중 하에서의 피로 및 파괴 신뢰성 분석", 페이지 2201–2204 in, Bash, K.J (ed), 2003년 6월 17-20일 제2회 MIT 전산 유체 및 고체 역학 회의 의사록, Elsvier, 2003년 6월 17-20일 ISBN008052947X.
  • 머티, 파푸 L.N.; 미탈, 수보드 K.;Shah, Ashwin R., "세라믹 매트릭스 복합 강도의 확률론적 모델링을 위해 개발된 설계 도구", 페이지 127–128 in, Research & Technology 1998, NASA Lewis Research Center, 1999.
  • 리하, 데이비드 S;자커, 벤 H.;휴이스, 뤽 J.; 엔라이트, 마이크 P.; 왈드하트, 크리스 J.; 프란시스, W. 로렌; 니콜라, 드니엘 P.;Hudak, Stephen J.; Liang, Wuwei; Fitch, Simon H.K., "항공우주, 자동차, 생명공학 및 무기 시스템에 대한 신뢰성 평가 적용", ch. 1in, Nikolaidis, Efstratios; Ghiocel, Dan M., Singhal, Suren, 엔지니어링 설계 신뢰성 애플리케이션: 항공우주, 자동차 및 선박 산업의 경우, CRC Press, 2007 ISBN 1420051334.
  • Shah, A.R., Shiao, M.C., V.K., Nagpal, C.C., Chamis, C.C., 항공우주 부품의 불확실성과 위험에 대한 확률론적 평가, NASA 기술 비망록 105603, 1992년 3월.
  • 원, Y.K.;Chen, H.C., "시간 변이 구조 신뢰성을 위한 빠른 통합에 대하여", 확률론적 엔지니어링 역학, vol. 2, iss. 3, pp. 156–162, 1987년 9월.