@incollection{BhattaraiStaat2018,
  author    = {Bhattarai, Aroj and Staat, Manfred},
  title     = {Mechanics of soft tissue reactions to textile mesh implants},
  series = {Biological, Physical and Technical Basics of Cell Engineering},
  booktitle = {Biological, Physical and Technical Basics of Cell Engineering},
  editor    = {Artmann, Gerhard and Temiz Artmann, Ayseg{\"u}l and Zhubanova, Azhar A. and Digel, Ilya},
  publisher = {Springer},
  address   = {Singapore},
  isbn      = {978-981-10-7904-7},
  doi       = {10.1007/978-981-10-7904-7_11},
  pages     = {251 -- 275},
  year      = {2018},
  abstract  = {For pelvic floor disorders that cannot be treated with non-surgical procedures, minimally invasive surgery has become a more frequent and safer repair procedure. More than 20 million prosthetic meshes are implanted each year worldwide. The simple selection of a single synthetic mesh construction for any level and type of pelvic floor dysfunctions without adopting the design to specific requirements increase the risks for mesh related complications. Adverse events are closely related to chronic foreign body reaction, with enhanced formation of scar tissue around the surgical meshes, manifested as pain, mesh erosion in adjacent structures (with organ tissue cut), mesh shrinkage, mesh rejection and eventually recurrence. Such events, especially scar formation depend on effective porosity of the mesh, which decreases discontinuously at a critical stretch when pore areas decrease making the surgical reconstruction ineffective that further augments the re-operation costs. The extent of fibrotic reaction is increased with higher amount of foreign body material, larger surface, small pore size or with inadequate textile elasticity. Standardized studies of different meshes are essential to evaluate influencing factors for the failure and success of the reconstruction. Measurements of elasticity and tensile strength have to consider the mesh anisotropy as result of the textile structure. An appropriate mesh then should show some integration with limited scar reaction and preserved pores that are filled with local fat tissue. This chapter reviews various tissue reactions to different monofilament mesh implants that are used for incontinence and hernia repairs and study their mechanical behavior. This helps to predict the functional and biological outcomes after tissue reinforcement with meshes and permits further optimization of the meshes for the specific indications to improve the success of the surgical treatment.},
  language  = {en}
}
@article{Staat2005,
  author    = {Staat, Manfred},
  title     = {Local and global collapse pressure of longitudinally flawed pipes and cylindrical vessels},
  series = {International Journal of Pressure Vessels and Piping. 82 (2005), H. 3},
  journal   = {International Journal of Pressure Vessels and Piping. 82 (2005), H. 3},
  isbn      = {0308-0161},
  pages     = {217 -- 225},
  year      = {2005},
  language  = {en}
}
@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{StaatTranKreissig2008,
  author    = {Staat, Manfred and Tran, Thanh Ngoc and Kreißig, R.},
  title     = {Load bearing capacity of thin shell structures made of elastoplastic material by direct methods},
  series = {Technische Mechanik. 28 (2008), H. 3-4},
  journal   = {Technische Mechanik. 28 (2008), H. 3-4},
  pages     = {299 -- 309},
  year      = {2008},
  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{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{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 <Werkstoff>},
  language  = {de}
}
@article{Staat2001,
  author    = {Staat, Manfred},
  title     = {LISA - a European project for FEM-based limit and shakedown analysis},
  year      = {2001},
  abstract  = {The load-carrying capacity or the safety against plastic limit states are the central questions in the design of structures and passive components in the apparatus engineering. A precise answer is most simply given by limit and shakedown analysis. These methods can be based on static and kinematic theorems for lower and upper bound analysis. Both may be formulated as optimization problems for finite element discretizations of structures. The problems of large-scale analysis and the extension towards realistic material modelling will be solved in a European research project. Limit and shakedown analyses are briefly demonstrated with illustrative examples.},
  subject      = {Einspielen <Werkstoff>},
  language  = {en}
}
@article{StaatVu2006,
  author    = {Staat, Manfred and Vu, Khoi Duc},
  title     = {Limit loads of circumferentially flawed pipes and cylindrical vessels under internal pressure},
  series = {International Journal of Pressure Vessels and Piping. 83 (2006), H. 3},
  journal   = {International Journal of Pressure Vessels and Piping. 83 (2006), H. 3},
  isbn      = {0308-0161},
  pages     = {188 -- 196},
  year      = {2006},
  language  = {en}
}
@inproceedings{StaatTranPham2008,
  author    = {Staat, Manfred and Tran, Thanh Ngoc and Pham, Phu Tinh},
  title     = {Limit and shakedown reliability analysis by nonlinear programming},
  year      = {2008},
  abstract  = {7th International Conference on Reliability of Materials and Structures (RELMAS 2008). June 17 - 20, 2008 ; Saint Petersburg, Russia. pp 354-358. Reprint with corrections in red Introduction Analysis of advanced structures working under extreme heavy loading such as nuclear power plants and piping system should take into account the randomness of loading, geometrical and material parameters. The existing reliability are restricted mostly to the elastic working regime, e.g. allowable local stresses. Development of the limit and shakedown reliability-based analysis and design methods, exploiting potential of the shakedown working regime, is highly needed. In this paper the application of a new algorithm of probabilistic limit and shakedown analysis for shell structures is presented, in which the loading and strength of the material as well as the thickness of the shell are considered as random variables. The reliability analysis problems may be efficiently solved by using a system combining the available FE codes, a deterministic limit and shakedown analysis, and the First and Second Order Reliability Methods (FORM/SORM). Non-linear sensitivity analyses are obtained directly from the solution of the deterministic problem without extra computational costs.},
  subject      = {Finite-Elemente-Methode},
  language  = {en}
}