@article{Staat1991, author = {Staat, Manfred}, title = {Versagenswahrscheinlichkeit der Prim{\"a}rkreisdruckumschließung eines HTR-Moduls zur Prozeßw{\"a}rmegewinnung unter St{\"o}rfallbedingungen}, series = {Jahrestagung Kerntechnik '91 / Kerntechnische Gesellschaft e.V. ; Deutsches Atomforum e.V}, journal = {Jahrestagung Kerntechnik '91 / Kerntechnische Gesellschaft e.V. ; Deutsches Atomforum e.V}, publisher = {INFORUM}, address = {Bonn}, pages = {123 -- 126}, year = {1991}, language = {de} } @article{Staat1992, author = {Staat, Manfred}, title = {Probabilistische Bewertung des bruchmechanischen Verhaltens der Prim{\"a}rkreisdruckumschließung eines HTR-Moduls}, year = {1992}, language = {de} } @article{Staat1993, author = {Staat, Manfred}, title = {Sensitivity of and Influences on the Reliability of an HTR-Module Primary Circuit Pressure Boundary}, series = {Transactions of the 12th International Conference on Structural Mechanics in Reactor Technology (SMiRT-12) / Kussmaul, K. [ed]}, journal = {Transactions of the 12th International Conference on Structural Mechanics in Reactor Technology (SMiRT-12) / Kussmaul, K. [ed]}, publisher = {Elsevier}, address = {Amsterdam}, isbn = {0-444-81515-5}, pages = {147 -- 152}, year = {1993}, language = {en} } @article{Staat1993, author = {Staat, Manfred}, title = {Reliability of the Primary Circuit Pressure Boundary of an HTR-Module under Accident Conditions}, series = {Safety and reliability assessment : an integral approach ; ESREL'93 ; proceedings of the European Safety and Reliability Conference, Munich, Germany, May 10th - 12th 1993 / Kafka, P. [ed]}, journal = {Safety and reliability assessment : an integral approach ; ESREL'93 ; proceedings of the European Safety and Reliability Conference, Munich, Germany, May 10th - 12th 1993 / Kafka, P. [ed]}, publisher = {Elsevier}, address = {Amsterdam}, isbn = {0-444-81561-9}, pages = {331 -- 342}, year = {1993}, language = {en} } @article{Staat1993, author = {Staat, Manfred}, title = {Failure probabilities of the primary circuit pressure boundary of an HTR-Module for process heat generation under accident conditions for different failure modes}, series = {Nuclear Engineering and Design. 144 (1993), H. 1}, journal = {Nuclear Engineering and Design. 144 (1993), H. 1}, isbn = {0029-5493}, pages = {53 -- 67}, year = {1993}, language = {en} } @article{Staat1995, author = {Staat, Manfred}, title = {Reliability of an HTR-module primary circuit pressure boundary Influences, sensitivity, and comparison with a PWR}, series = {Nuclear Engineering and Design. 158 (1995), H. 2-3}, journal = {Nuclear Engineering and Design. 158 (1995), H. 2-3}, isbn = {0029-5493}, pages = {333 -- 340}, year = {1995}, language = {en} } @article{Staat1996, author = {Staat, Manfred}, title = {Problems and Chances for Probabilistic Fracture Mechanics in the Analysis of Steel Pressure Boundary Reliability}, series = {Technical feasibility and reliability of passive safety systems for nuclear power plants. Proceedings of an Advisory Group Meeting held in J{\"u}lich, 21-24 November 1994}, journal = {Technical feasibility and reliability of passive safety systems for nuclear power plants. Proceedings of an Advisory Group Meeting held in J{\"u}lich, 21-24 November 1994}, address = {Vienna}, pages = {43 -- 55}, year = {1996}, language = {en} } @article{Staat1996, author = {Staat, Manfred}, title = {Probabilistic assessment of the fracture mechanics behaviour of an HTR-module primary circuit pressure boundary}, series = {Nuclear Engineering and Design. 160 (1996), H. 1-2}, journal = {Nuclear Engineering and Design. 160 (1996), H. 1-2}, isbn = {0029-5493}, pages = {221 -- 236}, year = {1996}, language = {en} } @inproceedings{StaatHeitzer1997, author = {Staat, Manfred and Heitzer, Michael}, title = {Direkte FEM-Berechnung der Tragf{\"a}higkeit hochbeanspruchter passiver Komponenten}, year = {1997}, abstract = {Genaue Kenntnis der Spannungen und Verformungen in passiven Komponenten gewinnt man mit detailierten inelastischen FEM Analysen. Die lokale Beanspruchung l{\"a}ßt sich aber nicht direkt mit einer Beanspruchbarkeit im strukturmechanischen Sinne vergleichen. Konzentriert man sich auf die Frage nach der Tragf{\"a}higkeit, dann vereinfacht sich die Analyse. Im Rahmen der Plastizit{\"a}tstheorie berechnen Traglast- und Einspielanalyse die tragbaren Lasten direkt und exakt. In diesem Beitrag wird eine Implementierung der Traglast- und Einspiels{\"a}tze in ein allgemeines FEM Programm vorgestellt, mit der die Tragf{\"a}higkeit passiver Komponenten direkt berechnet wird. Die benutzten Konzepte werden in Bezug auf die {\"u}bliche Strukturanalyse erl{\"a}utert. Beispiele mit lokal hoher Beanspruchung verdeutlichen die Anwendung der FEM basierten Traglast- und Einspielanalysen. Die berechneten Interaktionsdiagramme geben einen guten {\"U}berblick {\"u}ber die m{\"o}glichen Betriebsbereiche passiver Komponenten. Die Traglastanalyse bietet auch einen strukturmechanischen Zugang zur Kollapslast rißbehafteter Komponenten aus hochz{\"a}hem Material.}, subject = {Finite-Elemente-Methode}, language = {de} } @inproceedings{StaatHeitzer1997, author = {Staat, Manfred and Heitzer, Michael}, title = {Limit and shakedown analysis for plastic design}, year = {1997}, abstract = {Limit and shakedown theorems are exact theories of classical plasticity for the direct computation of safety factors or of the load carrying capacity under constant and varying loads. Simple versions of limit and shakedown analysis are the basis of all design codes for pressure vessels and pipings. Using Finite Element Methods more realistic modeling can be used for a more rational design. The methods can be extended to yield optimum plastic design. In this paper we present a first implementation in FE of limit and shakedown analyses for perfectly plastic material. Limit and shakedown analyses are done of a pipe-junction and a interaction diagram is calculated. The results are in good correspondence with the analytic solution we give in the appendix.}, subject = {Einspielen }, language = {en} } @article{StaatFioriniLensaetal.1997, author = {Staat, Manfred and Fiorini, G. L. and Lensa, W. von and Burgazzi, L.}, title = {Reliability Methods for Passive Safety Functions}, series = {Proceedings of the SMiRT 14 Post Conference Seminar No 18 on Passive Safety Features in Nuclear Installations}, journal = {Proceedings of the SMiRT 14 Post Conference Seminar No 18 on Passive Safety Features in Nuclear Installations}, address = {Pisa}, year = {1997}, language = {en} } @article{StaatHeitzer1997, author = {Staat, Manfred and Heitzer, M.}, title = {Limit and Shakedown Analysis for Plastic Safety of Complex Structures}, series = {Transactions of the 14th International Conference on Structural Dynamics in Reactor Technology (SMiRT-14) / Livolant, M. [ed]}, journal = {Transactions of the 14th International Conference on Structural Dynamics in Reactor Technology (SMiRT-14) / Livolant, M. [ed]}, address = {Lyon}, pages = {33 -- 40}, year = {1997}, language = {en} } @article{StaatHeitzer1997, author = {Staat, Manfred and Heitzer, M.}, title = {Limit and Shakedown Analysis Using a General Purpose Finite Element Code}, series = {Proceedings of NAFEMS World Congress '97 on Design, Simulation \& Optimisation : reliability \& applicability of computational methods ; Stuttgart, Germany, 9 - 11 April 1997}, journal = {Proceedings of NAFEMS World Congress '97 on Design, Simulation \& Optimisation : reliability \& applicability of computational methods ; Stuttgart, Germany, 9 - 11 April 1997}, publisher = {NAFEMS}, address = {Glasgow}, isbn = {1-87437-620-4}, pages = {522 -- 533}, year = {1997}, language = {en} } @inproceedings{StaatHeitzerHicken1998, author = {Staat, Manfred and Heitzer, M. and Hicken, E. F.}, title = {LISA, ein europ{\"a}isches Projekt zur direkten Berechnung der Tragf{\"a}higkeit duktiler Strukturen}, year = {1998}, abstract = {Traglast- und Einspielanalysen sind vereinfachte doch exakte Verfahren der Plastizit{\"a}t, die neben ausreichender Verformbarkeit keine einschr{\"a}nkenden Voraussetzungen beinhalten. Die Vereinfachungen betreffen die Beschaffung der Daten und Modelle f{\"u}r Details der Lastgeschichte und des Stoffverhaltens. Anders als die klassische Behandlung nichtlinearer Probleme der Strukturmechanik f{\"u}hrt die Methode auf Optimierungsprobleme. Diese sind bei realistischen FEM-Modellen sehr groß. Das hat die industrielle Anwendung der Traglast- und Einspielanalysen stark verz{\"o}gert. Diese Situation wird durch das Brite-EuRam Projekt LISA grundlegend ge{\"a}ndert. Die Autoren m{\"o}chten der Europ{\"a}ischen Kommission an dieser Stelle f{\"u}r die F{\"o}rderung ausdr{\"u}cklich danken. In LISA entsteht auf der Basis des industriellen FEM-Programms PERMAS ein Verfahren zur direkten Berechnung der Tragf{\"a}higkeit duktiler Strukturen. Damit kann der Betriebsbereich von Komponenten und Bauwerken auf den plastischen Bereich erweitert werden, ohne den Aufwand gegen{\"u}ber elastischen Analysen wesentlich zu erh{\"o}hen. Die beachtlichen Rechenzeitgewinne erlauben Parameterstudien und die Berechnung von Interaktionsdiagrammen, die einen schnellen {\"U}berblick {\"u}ber m{\"o}gliche Betriebsbereiche vermitteln. Es zeigt sich, daß abh{\"a}ngig von der Komponente und ihren Belastungen teilweise entscheidende Sicherheitsgewinne zur Erweiterung der Betriebsbereiche erzielt werden k{\"o}nnen. Das Vorgehen erfordert vom Anwender oft ein gewisses Umdenken. Es werden keine Spannungen berechnet, um damit Sicherheit und Lebensdauer zu interpretieren. Statt dessen berechnet man direkt die gesuchte Sicherheit. Der Post-Prozessor wird nur noch zur Modell- und Rechenkontrolle ben{\"o}tigt. Das Vorgehen ist {\"a}nhlich der Stabilit{\"a}tsanalyse (Knicken, Beulen). Durch namhafte industrielle Projektpartner werden Validierung und die Anwendbarkeit auf eine breite Palette technischer Probleme garantiert. Die ebenfalls in LISA geplante Zuverl{\"a}ssigkeitsanalyse ist erst auf der Basis direkter Verfahren effektiv m{\"o}glich. Ohne Traglast- und Einspielanalyse ist plastische Strukturoptimierung auch heute kaum durchf{\"u}hrbar.}, subject = {Finite-Elemente-Methode}, language = {de} } @inproceedings{BurgazziFioriniDeMagistrisetal.1998, author = {Burgazzi, L. and Fiorini, F. and De Magistris, W. (u.a.) and Lensa, W. von and Staat, Manfred and Altes, J.}, title = {Reliability Assessment of Passive Safety Systems}, series = {Proceedings of the 6th International Conference on Nuclear Engineering : ICONE : May 10 - 14, 1998, San Diego, Calif.}, booktitle = {Proceedings of the 6th International Conference on Nuclear Engineering : ICONE : May 10 - 14, 1998, San Diego, Calif.}, publisher = {American Society of Mechanical Engineers}, address = {New York}, year = {1998}, language = {en} } @article{StaatHeitzerHicken1998, author = {Staat, Manfred and Heitzer, M. and Hicken, E.F.}, title = {LISA, ein europ{\"a}isches Projekt zur direkten Berechnung der Tragf{\"a}higkeit duktiler Strukturen.}, year = {1998}, language = {de} } @inproceedings{LangWirtzHeitzeretal.1999, author = {Lang, H. and Wirtz, K. and Heitzer, Michael and Staat, Manfred and Oettel, R.}, title = {Zyklische Einspielversuche zur Verifikation von Shakedown-Analysen mittels FEM}, year = {1999}, abstract = {Im Rahmen von Erm{\"u}dungsanalysen ist nachzuweisen, daß die thermisch bedingten fortschreitenden Deformationen begrenzt bleiben. Hierzu ist die Abgrenzung des Shakedown-Bereiches (Einspielen) vom Ratchetting-Bereich (fortschreitende Deformation) von Interesse. Im Rahmen eines EU-gef{\"o}rderten Forschungsvorhabens wurden Experimente mit einem 4-Stab-Modell durchgef{\"u}hrt. Das Experiment bestand aus einem wassergek{\"u}hlten inneren Rohr und drei isolierten und beheizbaren {\"a}ußeren Probest{\"a}ben. Das System wurde durch alternierende Axialkr{\"a}fte, denen alternierende Temperaturen an den {\"a}ußeren St{\"a}ben {\"u}berlagert wurden, belastet. Die Versuchsparameter wurden teilweise nach vorausgegangenen Einspielanalysen gew{\"a}hlt. W{\"a}hrend der Versuchsdurchf{\"u}hrung wurden Temperaturen und Dehnungen zeitabh{\"a}ngig gemessen. Begleitend und nachfolgend zur Versuchsdurchf{\"u}hrung wurden die Belastungen und die daraus resultierenden Beanspruchungen nachvollzogen. Bei dieser inkrementellen elasto-plastischen Analyse mit dem Programm ANSYS wurden unterschiedliche Werkstoffmodelle angesetzt. Die Ergebnisse dieser Simulationsberechnung dienen dazu, die Shakedown-Analysen mittels FE-Methode zu verifizieren.}, subject = {Einspielen }, language = {de} } @inproceedings{StaatHeitzerHicken1999, author = {Staat, Manfred and Heitzer, Michael and Hicken, E. F.}, title = {LISA - ein europ{\"a}isches Projekt zur FEM-basierten Traglast- und Einspielanalyse}, year = {1999}, abstract = {Traglast- und Einspielanalysen sind vereinfachte doch exakte Verfahren der Plastizit{\"a}t, die neben ausreichender Verformbarkeit keine einschr{\"a}nkenden Voraussetzungen beinhalten. Die Vereinfachungen betreffen die Beschaffung der Daten und Modelle f{\"u}r Details der Lastgeschichte und des Stoffverhaltens. Anders als die klassische Behandlung nichtlinearer Probleme der Strukturmechanik f{\"u}hrt die Methode auf Optimierungsprobleme. Diese sind bei realistischen FEM-Modellen sehr groß. Das hat die industrielle Anwendung der Traglast- und Einspielanalysen stark verz{\"o}gert. Diese Situation wird durch das Brite-EuRam Projekt LISA grundlegend ge{\"a}ndert. In LISA entsteht auf der Basis des industriellen FEM-Programms PERMAS ein Verfahren zur direkten Berechnung der Tragf{\"a}higkeit duktiler Strukturen. Damit kann der Betriebsbereich von Komponenten und Bauwerken auf den plastischen Bereich erweitert werden, ohne den Aufwand gegen{\"u}ber elastischen Analysen wesentlich zu erh{\"o}hen. Die beachtlichen Rechenzeitgewinne erlauben Parameterstudien und die Berechnung von Interaktionsdiagrammen, die einen schnellen {\"U}berblick {\"u}ber m{\"o}gliche Betriebsbereiche vermitteln. Es zeigt sich, daß abh{\"a}ngig von der Komponente und ihren Belastungen teilweise entscheidende Sicherheitsgewinne zur Erweiterung der Betriebsbereiche erzielt werden k{\"o}nnen. Das Vorgehen erfordert vom Anwender oft ein gewisses Umdenken. Es werden keine Spannungen berechnet, um damit Sicherheit und Lebensdauer zu interpretieren. Statt dessen berechnet man direkt die gesuchte Sicherheit. Der Post-Prozessor wird nur noch zur Modell- und Rechenkontrolle ben{\"o}tigt. Das Vorgehen ist {\"a}hnlich der Stabilit{\"a}tsanalyse (Knicken, Beulen). Durch namhafte industrielle Projektpartner werden Validierung und die Anwendbarkeit auf eine breite Palette technischer Probleme garantiert. Die ebenfalls in LISA entwickelten Zuverl{\"a}ssigkeitsanalysen sind nichlinear erst auf der Basis direkter Verfahren effektiv m{\"o}glich. Ohne Traglast- und Einspielanalyse ist plastische Strukturoptimierung auch heute kaum durchf{\"u}hrbar. Auf die vorgesehenen Erweiterungen der Werkstoffmodellierung f{\"u}r nichtlineare Verfestigung und f{\"u}r Sch{\"a}digung konnte hier nicht eingegangen werden. Es herrscht ein deutlicher Mangel an Experimenten zum Nachweis der Grenzen zwischen elastischem Einspielen und dem Versagen durch LCF oder durch Ratchetting.}, subject = {Einspielen }, language = {de} } @article{StaatHeitzer1999, author = {Staat, Manfred and Heitzer, M.}, title = {Structural Reliability Analysis of Elasto-Plastic Structures}, series = {Safety and reliability : proceedings of ESREL '99, the Tenth European Conference on Safety and Reliability, Munich-Garching, Germany, 13 - 17 September 1999 / Schu{\"e}ller, G. I.; Kafka, P. [eds]}, journal = {Safety and reliability : proceedings of ESREL '99, the Tenth European Conference on Safety and Reliability, Munich-Garching, Germany, 13 - 17 September 1999 / Schu{\"e}ller, G. I.; Kafka, P. [eds]}, publisher = {Balkema}, address = {Rotterdam}, isbn = {90-5809-109-0}, pages = {513 -- 518}, year = {1999}, language = {en} } @article{StaatHeitzer1999, author = {Staat, Manfred and Heitzer, M.}, title = {FEM-computation of load carrying capacity of highly loaded passive components by direct methods. Heitzer, M. ; Staat, M.}, series = {Nuclear Engineering and Design. 193 (1999), H. 3}, journal = {Nuclear Engineering and Design. 193 (1999), H. 3}, isbn = {0029-5493}, pages = {349 -- 358}, year = {1999}, language = {en} }