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통계적 가설검정을 이용한 중심형 버터플라이 밸브의 신뢰성 평가
장무성(Mu-Seong Chang),최종식(Jong-Sik Choi),최병오(Byung-Oh Choi),김도식(Do-Sik Kim) 대한기계학회 2015 大韓機械學會論文集A Vol.39 No.12
버터플라이 밸브는 일반적으로 유량을 조절하기 위해 사용되는 유량 제어 장치의 일종이다. 본 연구에서는 중심형 버터플라이 밸브의 개선 전후 제품에 대한 신뢰성 시험 데이터의 통계적 분석을 통하여 버터플라이 밸브에 대한 와이블 분포의 형상모수, 특성수명 및 B10 수명을 추정한다. 또한 통계적 가설검정을 이용하여 개선 전후 제품의 형상모수와 척도모수에 대한 차이를 검토한다. 가설검정 결과로부터 개선 전후 제품의 형상모수는 유사하며, 척도모수는 증가함을 알 수 있었다. 이러한 분석결과는 향후 신뢰성 인증시험이나 제품에 대한 보증수명 설정에 유용한 정보로 활용될 수 있다. A butterfly valve is a type of flow-control device typically used to regulate a fluid flow. This paper presents an estimation of the shape parameter of the Weibull distribution, characteristic life, and B10 life for a concentric butterfly valve based on a statistical analysis of the reliability test data taken before and after the valve improvement. The difference in the shape and scale parameters between the existing and improved valves is reviewed using a statistical hypothesis test. The test results indicate that the shape parameter of the improved valve is similar to that of the existing valve, and that the scale parameter of the improved valve is found to have increased. These analysis results are particularly useful for a reliability qualification test and the determination of the service life cycles.
장무성(Mu-Seong Chang),이충성(Choong-Sung Lee),박종원(Jong-Won Park),김유일(You-Il Kim),김선제(Sun Je Kim) 한국추진공학회 2018 한국추진공학회 학술대회논문집 Vol.2018 No.12
본 연구에서는 가속열화시험을 이용하여 엔진 조립체 스프링의 저장 신뢰도를 예측하는 방법을 제시한다. 스프링의 가속열화시험을 위한 평가절차를 먼저 수립한 후, 스프링의 성능열화특성은 스프링 상수로 선정한다. 또한 스프링 상수를 노화시키는 가속 스트레스 인자는 온도로 결정한다. 본 연구에서는 엔진 조립체에 사용되는 스프링에 대해서 3가지 온도 조건에서 시험을 실시하며, 각각의 온도조건에서 스프링의 노화 상태를 확인하기 위해 주기적으로 스프링 상수를 측정한다. 스프링의 고장시간은 열화모델을 이용하여 예측하며, 최종적으로 고장시간과 가속모델을 이용하여 사용조건에서 스프링의 저장 수명을 예측하게 된다. This paper presents a method to predict storage reliability of springs for engine assembly based on the accelerated degradation test. The reliability evaluation procedure of springs is established to proceed with the accelerated degradation test. The performance degradation characteristic of springs is selected as the spring constant. And the temperature was determined as the stress factor which aggravates the spring constant. The springs are performed the storage test under three temperature test conditions. The spring constant is measured periodically to check out the degradation status of springs. Failure times of springs are predicted by the degradation model. Finally, storage lifetime of springs at normal use conditions is predicted using an accelerated model and failure times at all accelerated conditions.
장무성(Mu Seong Chang),최병오(Byung Oh Choi),이정훈(Jeong Hun Lee) 대한기계학회 2014 大韓機械學會論文集A Vol.38 No.10
일반적으로 신뢰도 배분은 시스템 개발 초기단계에 시스템의 신뢰도 목표 값을 하위 모듈에 배분하기 위해 사용된다. 본 연구에서는 KTX 승강문 시스템의 목표 신뢰도를 하위 모듈에 배분하기 위해 Comprehensive 배분방법을 제시한다. Comprehensive 배분방법은 시스템의 신뢰도를 배분하기 위해 각 모듈에 대한 고장의 중요도, 작동시간 비율, 위험도, 복잡도, 고장률, 수리/정비성, 개발완성도, 사용환경 가혹도, 신뢰도 달성비용의 평가항목을 고려한다. 승강문 시스템의 목표 신뢰도를 만족하기 위해서 시스템을 구성하는 4 가지 모듈의 B10 수명을 제시한다. Reliability allocation is generally used during the early stage of system development to apportion the system reliability target to its individual modules. This paper presents a comprehensive method for performing the reliability allocation of KTX door systems. Nine criteria for reliability allocation include failure criticality, operating time, risk, complexity, failure rate, maintenance, manufacturing technology, working condition, and reliability cost. For satisfying the system reliability target, the allocated B10 lives of four modules are provided.
장무성(Mu Seong Chang),최병오(Byung Oh Choi),강보식(Bo Sik Kang),박종원(Jong Won Park),이충성(Choong Sung Lee) 대한기계학회 2013 大韓機械學會論文集A Vol.37 No.9
대부분의 제품은 다수의 고장모드를 가지지만, 일반적으로 신뢰성 분석에서 고장모드 별로 분석하는 경우는 많지 않다. 또는 신뢰성 분석 시 고장모드에 대한 정보를 제공하지 않거나 대표적인 고장모드로 분석하기도 한다. 특히 신뢰성 인증시험에서 가정하고 있는 형상모수는 제품의 형상모수보다는 고장모드에 대한 형상모수 값이 더 중요하다. 본 연구에서는 다수의 고장모드를 가지는 기계부품에 대한 신뢰성 분석방법으로 경쟁 고장모드 분석방법과 혼합 와이블 분석방법을 소개한다. 그리고 3 가지 고장모드를 가지는 공기압 실린더의 사례에 대해 각 고장모드 별로 형상모수를 구하였으며, 3 가지 고장모드를 고려했을 때와 하나의 고장모드로 가정했을 때의 신뢰성 측도(B10 수명, 특성 수명)을 비교하였다. Most products are indeed governed by multiple failure modes. However, there are few cases in which reliability analysis applies to only one failure mode at a time. Furthermore, reliability data do not include information about failure modes, or the reliability analysis is performed using a representative failure mode. The Weibull shape parameter for failure modes is more important than one for products in the reliability qualification test. This paper presents reliability analysis methods for a mechanical component with multiple failure modes. These methods include the competing failure modes (CFM) method and the mixed Weibull method. Pneumatic cylinder test data with three failure modes are presented to estimate the shape parameter for each separate failure mode. In addition, reliability measures (B10 life, characteristic life) of the pneumatic cylinder considering three failure modes were compared with those assuming a single failure mode.