@inproceedings{TranPhamStaat2008, author = {Tran, Thanh Ngoc and Pham, Phu Tinh and Staat, Manfred}, title = {Reliability analysis of shells based on direct plasticity methods}, year = {2008}, abstract = {Abstracts der CD-Rom Proceedings of the 8th World Congress on Computational Mechanics (WCCM8) and 5th Congress on Computational Methods in Applied Sciences and Engineering (ECCOMAS 2008) 30.06. - 04.07.2008 Venedig, Italien. 2 Seiten Zusammenfassung der Autoren mit graph. Darst. und Literaturverzeichnis}, subject = {Finite-Elemente-Methode}, language = {en} } @inproceedings{Staat2006, author = {Staat, Manfred}, title = {Problems and chances for probabilistic fracture mechanics in the analysis of steel pressure boundary reliability. - {\"U}berarb. Ausg.}, year = {2006}, abstract = {In: 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. - Vienna , 1996. - Seite: 43 - 55 IAEA-TECDOC-920 Abstract: It is shown that the difficulty for probabilistic fracture mechanics (PFM) is the general problem of the high reliability of a small population. There is no way around the problem as yet. Therefore what PFM can contribute to the reliability of steel pressure boundaries is demon­strated with the example of a typical reactor pressure vessel and critically discussed. Although no method is distinguishable that could give exact failure probabilities, PFM has several addi­tional chances. Upper limits for failure probability may be obtained together with trends for design and operating conditions. Further, PFM can identify the most sensitive parameters, improved control of which would increase reliability. Thus PFM should play a vital role in the analysis of steel pressure boundaries despite all shortcomings.}, subject = {Bruchmechanik}, language = {en} } @inproceedings{AbelPerezVianaCiritsisetal.2017, author = {Abel, Alexander and P{\´e}rez-Viana, Daniel and Ciritsis, Bernard and Staat, Manfred}, title = {Prevention of femur neck fractures through femoroplasty}, series = {2nd YRA MedTech Symposium 2017 : June 8th - 9th / 2017 / Hochschule Ruhr-West}, booktitle = {2nd YRA MedTech Symposium 2017 : June 8th - 9th / 2017 / Hochschule Ruhr-West}, editor = {Erni, Daniel and Fischerauer, Alice and Himmel, J{\"o}rg and Seeger, Thomas and Thelen, Klaus}, publisher = {Universit{\"a}t Duisburg-Essen}, address = {Duisburg}, organization = {MedTech Symposium}, isbn = {978-3-9814801-9-1}, doi = {10.17185/duepublico/43984}, pages = {114 -- 115}, year = {2017}, language = {en} } @inproceedings{BhattaraiStaat2018, author = {Bhattarai, Aroj and Staat, Manfred}, title = {Pectopexy to repair vaginal vault prolapse: a finite element approach}, series = {Proceedings CMBBE 2018}, booktitle = {Proceedings CMBBE 2018}, editor = {Fernandes, P.R. and Tavares, J. M.}, year = {2018}, abstract = {The vaginal prolapse after hysterectomy (removal of the uterus) is often associated with the prolapse of the vaginal vault, rectum, bladder, urethra or small bowel. Minimally invasive surgery such as laparoscopic sacrocolpopexy and pectopexy are widely performed for the treatment of the vaginal prolapse with weakly supported vaginal vault after hysterectomy using prosthetic mesh implants to support (or strengthen) lax apical ligaments. Implants of different shape, size and polymers are selected depending on the patient's anatomy and the surgeon's preference. In this computational study on pectopexy, DynaMesh®-PRP soft, GYNECARE GYNEMESH® PS Nonabsorbable PROLENE® soft and Ultrapro® are tested in a 3D finite element model of the female pelvic floor. The mesh model is implanted into the extraperitoneal space and sutured to the vaginal stump with a bilateral fixation to the iliopectineal ligament at both sides. Numerical simulations are conducted at rest, after surgery and during Valsalva maneuver with weakened tissues modeled by reduced tissue stiffness. Tissues and prosthetic meshes are modeled as incompressible, isotropic hyperelastic materials. The positions of the organs are calculated with respect to the pubococcygeal line (PCL) for female pelvic floor at rest, after repair and during Valsalva maneuver using the three meshes.}, language = {en} } @inproceedings{JungStaatMueller2014, author = {Jung, Alexander and Staat, Manfred and M{\"u}ller, Wolfram}, title = {Optimization of the flight style in ski jumping}, series = {11th World Congress on Computational Mechanics (WCCM XI) ; 5th European Conference on Computational Mechanics (ECCM V) ; 6th European Conference on Computational Fluid Dynamics (ECFD VI) ; July 20 - 25, 2014, Barcelona}, booktitle = {11th World Congress on Computational Mechanics (WCCM XI) ; 5th European Conference on Computational Mechanics (ECCM V) ; 6th European Conference on Computational Fluid Dynamics (ECFD VI) ; July 20 - 25, 2014, Barcelona}, editor = {Onate, E.}, organization = {World Congress on Computational Mechanics <11, 2014, Barcelona>}, pages = {799 -- 810}, year = {2014}, language = {en} } @inproceedings{DuongNguyenStaat2012, author = {Duong, Minh Tuan and Nguyen, Nhu Huynh and Staat, Manfred}, title = {Numerical stability enhancement of modeling hyperelastic materials}, series = {Proceedings European Congress on Computational Methods in Applied Sciences and Engineering (ECCOMAS 2012)}, booktitle = {Proceedings European Congress on Computational Methods in Applied Sciences and Engineering (ECCOMAS 2012)}, editor = {Eberhardsteiner, J.}, year = {2012}, language = {en} } @inproceedings{RamanJungHorvathetal.2019, author = {Raman, Aravind Hariharan and Jung, Alexander and Horv{\´a}th, Andr{\´a}s and Becker, Nadine and Staat, Manfred}, title = {Modification of a computer model of human stem cell-derived cardiomyocyte electrophysiology based on Patch-Clamp measurements}, series = {3rd YRA MedTech Symposium 2019 : May 24 / 2019 / FH Aachen}, booktitle = {3rd YRA MedTech Symposium 2019 : May 24 / 2019 / FH Aachen}, editor = {Staat, Manfred and Erni, Daniel}, publisher = {Universit{\"a}t Duisburg-Essen}, address = {Duisburg}, organization = {MedTech Symposium}, isbn = {978-3-940402-22-6}, doi = {10.17185/duepublico/48750}, pages = {10 -- 11}, year = {2019}, abstract = {Human induced pluripotent stem cells (hiPSCs) have shown to be promising in disease studies and drug screenings [1]. Cardiomyocytes derived from hiPSCs have been extensively investigated using patch-clamping and optical methods to compare their electromechanical behaviour relative to fully matured adult cells. Mathematical models can be used for translating findings on hiPSCCMs to adult cells [2] or to better understand the mechanisms of various ion channels when a drug is applied [3,4]. Paci et al. (2013) [3] developed the first model of hiPSC-CMs, which they later refined based on new data [3]. The model is based on iCells® (Fujifilm Cellular Dynamics, Inc. (FCDI), Madison WI, USA) but major differences among several cell lines and even within a single cell line have been found and motivate an approach for creating sample-specific models. We have developed an optimisation algorithm that parameterises the conductances (in S/F=Siemens/Farad) of the latest Paci et al. model (2018) [5] using current-voltage data obtained in individual patch-clamp experiments derived from an automated patch clamp system (Patchliner, Nanion Technologies GmbH, Munich).}, language = {en} } @inproceedings{DuongNguyenStaat2015, author = {Duong, Minh Tuan and Nguyen, N. H. and Staat, Manfred}, title = {Modeling and simulation of a growing mass by the Smoothed Finite Element Method (SFEM)}, series = {Conference proceedings of the YIC GACM 2015 : 3rd ECCOMAS Young Investigators Conference and 6th GACM Colloquium on Computational Mechanics , Aachen, Germany, 20.07.2015 - 23.07.2015 / ed.: Stefanie Elgeti ; Jaan-Willem Simon}, booktitle = {Conference proceedings of the YIC GACM 2015 : 3rd ECCOMAS Young Investigators Conference and 6th GACM Colloquium on Computational Mechanics , Aachen, Germany, 20.07.2015 - 23.07.2015 / ed.: Stefanie Elgeti ; Jaan-Willem Simon}, publisher = {RWTH Aachen University}, address = {Aachen}, organization = {ECCOMAS Young Investigators Conference <3, 2015, Aachen>}, pages = {1 -- 4}, year = {2015}, 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{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} }