@article{Staat2005, author = {Staat, Manfred}, title = {Local and global collapse pressure of longitudinally flawed pipes and cylindrical vessels}, year = {2005}, abstract = {Limit loads can be calculated with the finite element method (FEM) for any component, defect geometry, and loading. FEM suggests that published long crack limit formulae for axial defects under-estimate the burst pressure for internal surface defects in thick pipes while limit loads are not conservative for deep cracks and for pressure loaded crack-faces. Very deep cracks have a residual strength, which is modelled by a global collapse load. These observations are combined to derive new analytical local and global collapse loads. The global collapse loads are close to FEM limit analyses for all crack dimensions.}, subject = {Finite-Elemente-Methode}, language = {en} } @article{Staat2005, author = {Staat, Manfred}, title = {Direct finite element route for design-by-analysis of pressure components}, year = {2005}, abstract = {In the new European standard for unfired pressure vessels, EN 13445-3, there are two approaches for carrying out a Design-by-Analysis that cover both the stress categorization method (Annex C) and the direct route method (Annex B) for a check against global plastic deformation and against progressive plastic deformation. This paper presents the direct route in the language of limit and shakedown analysis. This approach leads to an optimization problem. Its solution with Finite Element Analysis is demonstrated for mechanical and thermal actions. One observation from the examples is that the so-called 3f (3Sm) criterion fails to be a reliable check against progressive plastic deformation. Precise conditions are given, which greatly restrict the applicability of the 3f criterion.}, subject = {Einspielen }, language = {en} } @article{LeversStaatLaack2011, author = {Levers, A. and Staat, Manfred and Laack, Walter van}, title = {Analyse der Langzeitwirkung der MBST® KernspinResonanzTherapie bei Gonarthrose}, year = {2011}, abstract = {Originalausgabe: Orthop{\"a}dische Praxis Jg. 47. 2011 H. 11; S. 536-543. Mit freundlicher Genehmigung des Verlags Zusammenfassung: Auf der Basis von Patientenabfragen mittels Fragebogen zum Schmerzempfinden und zur Einschr{\"a}nkung bei Aktivit{\"a}ten des allt{\"a}glichen Lebens wird die Langzeitwirkung der MBST® KernspinResonanz-Therapie bei Gonarthrose untersucht. An der Studie nahmen 39 Patienten teil, bei denen die Therapie bis zu vier Jahre zur{\"u}ckliegt. Neben einer Gesamtbetrachtung wird der Erfolg auch in Abh{\"a}ngigkeit von Alter, Geschlecht und sportlicher Aktivit{\"a}t analysiert. Insgesamt weist die Studie auf eine anhaltende Verbesserung des Gesundheitszustands mit zum Teil deutlicher Schmerzlinderung auch noch nach vier Jahren hin, jedoch mit einer leichten Schmerzzunahme gegen Ende des Untersuchungszeitraums von vier Jahren. Eine tendenziell positivere Wirkung bei Frauen, {\"a}lteren Menschen oder auch sportlich nicht-aktiven Patienten l{\"a}sst auf eine m{\"o}gliche Beeinflussung des Erfolgs der Therapie durch ({\"U}ber-)Belastung im Alltag schließen. Ein zus{\"a}tzlich positiver Effekt der Therapie auf die Knochendichte ist ebenfalls denkbar, dies bleibt jedoch offen.}, subject = {Kniegelenkarthrose}, language = {de} } @article{GorissenStaatLaack2012, author = {Gorissen, P. and Staat, Manfred and Laack, Walter van}, title = {Experimentelle Kraftmessungen als Beitrag zur Wirksamkeitsbeurteilung von Schienbeinschonern im Fußballsport}, series = {OUP Zeitschrift f{\"u}r die orthop{\"a}dische und unfallchirurgische Praxis}, volume = {1}, journal = {OUP Zeitschrift f{\"u}r die orthop{\"a}dische und unfallchirurgische Praxis}, number = {1}, publisher = {Deutscher {\"A}rzte-Verlag}, address = {K{\"o}ln}, issn = {2193-5785}, doi = {10.3238/oup.2012.0010-0015}, pages = {10 -- 15}, year = {2012}, abstract = {Diese Studie besch{\"a}ftigte sich mit der D{\"a}mpfungswirkung von Schienbeinschonern, wie sie beim Fußball zum Einsatz kommen. Sie wurde mit Hilfe eines Pendelhammers durchgef{\"u}hrt, der verschiedene Aufschlagkr{\"a}fte auf die Schoner erm{\"o}glichte. Dabei wurde deutlich, dass Schienbeinschoner die beste Wirkung bei Maximalkr{\"a}ften unterhalb von 5kN erreichen k{\"o}nnen, dass bei gr{\"o}ßerer Belastung allerdings Verbesserungsbedarf besteht. Hierf{\"u}r konnte, u.a. durch den Einsatz neuer Materialien, ein guter Ansatzpunkt im „ad{\"a}quaten Zusammenspiel von Schale und Polsterung" der Schoner gefunden werden. Die Untersuchung hat weiterhin gezeigt, dass zumindest teilweise eine deutliche Verbesserung der D{\"a}mpfungswirkung der Schienbeinschoner in den letzten Jahren erreicht werden konnte.}, subject = {Fußball}, language = {de} } @article{Staat2021, author = {Staat, Manfred}, title = {An extension strain type Mohr-Coulomb criterion}, series = {Rock mechanics and rock engineering}, volume = {54}, journal = {Rock mechanics and rock engineering}, number = {12}, publisher = {Springer Nature}, address = {Cham}, issn = {1434-453X}, doi = {10.1007/s00603-021-02608-7}, pages = {6207 -- 6233}, year = {2021}, abstract = {Extension fractures are typical for the deformation under low or no confining pressure. They can be explained by a phenomenological extension strain failure criterion. In the past, a simple empirical criterion for fracture initiation in brittle rock has been developed. In this article, it is shown that the simple extension strain criterion makes unrealistic strength predictions in biaxial compression and tension. To overcome this major limitation, a new extension strain criterion is proposed by adding a weighted principal shear component to the simple criterion. The shear weight is chosen, such that the enriched extension strain criterion represents the same failure surface as the Mohr-Coulomb (MC) criterion. Thus, the MC criterion has been derived as an extension strain criterion predicting extension failure modes, which are unexpected in the classical understanding of the failure of cohesive-frictional materials. In progressive damage of rock, the most likely fracture direction is orthogonal to the maximum extension strain leading to dilatancy. The enriched extension strain criterion is proposed as a threshold surface for crack initiation CI and crack damage CD and as a failure surface at peak stress CP. Different from compressive loading, tensile loading requires only a limited number of critical cracks to cause failure. Therefore, for tensile stresses, the failure criteria must be modified somehow, possibly by a cut-off corresponding to the CI stress. Examples show that the enriched extension strain criterion predicts much lower volumes of damaged rock mass compared to the simple extension strain criterion.}, language = {en} }