@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{StaatHeitzer2002, author = {Staat, Manfred and Heitzer, M.}, title = {Limit and Shakedown Analysis with Uncertain Data}, series = {Stochastic optimization techniques : numerical methods and technical applications / Marti, K. [ed]}, journal = {Stochastic optimization techniques : numerical methods and technical applications / Marti, K. [ed]}, publisher = {Springer}, address = {Heidelberg}, isbn = {3-540-42889-5}, pages = {241 -- 254}, year = {2002}, language = {en} } @article{StaatHeitzer2003, author = {Staat, Manfred and Heitzer, M.}, title = {Probabilistic limit and shakedown problems}, series = {Numerical Methods for Limit and Shakedown Analysis. Deterministic and Probabilistic Approach. NIC Series Vol. 15 / Ed. by Staat, M; Heitzer, M.}, journal = {Numerical Methods for Limit and Shakedown Analysis. Deterministic and Probabilistic Approach. NIC Series Vol. 15 / Ed. by Staat, M; Heitzer, M.}, publisher = {John von Neumann Institute for Computing (NIC)}, address = {J{\"u}lich}, isbn = {3-00-010001-6}, pages = {217 -- 268}, year = {2003}, language = {en} } @incollection{StaatHeitzer2003, author = {Staat, Manfred and Heitzer, M.}, title = {Basis reduction technique for limit and shakedown problems}, series = {Numerical Methods for Limit and Shakedown Analysis. Deterministic and Probabilistic Approach. NIC Series Vol. 15 / Ed. by Staat, M.; Heitzer, M.}, booktitle = {Numerical Methods for Limit and Shakedown Analysis. Deterministic and Probabilistic Approach. NIC Series Vol. 15 / Ed. by Staat, M.; Heitzer, M.}, publisher = {John von Neumann Institute for Computing (NIC)}, address = {J{\"u}lich}, isbn = {3-00-010001-6}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:0001-2018112115}, pages = {1 -- 55}, year = {2003}, language = {en} } @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{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} } @article{StaatHeitzer2000, author = {Staat, Manfred and Heitzer, M.}, title = {Direct FEM approach to design-by-analysis of pressurized components}, series = {Achema 2000 : Sonderausgabe / Linde. [Hrsg.: Linde AG. Red.: Volker R. Leski]}, journal = {Achema 2000 : Sonderausgabe / Linde. [Hrsg.: Linde AG. Red.: Volker R. Leski]}, publisher = {Linde AG}, address = {Wiesbaden}, pages = {79 -- 81}, year = {2000}, language = {de} } @article{StaatHeitzer2000, author = {Staat, Manfred and Heitzer, M.}, title = {Traglastanalyse - ein strukturmechanisches Verfahren zur Beurteilung von gerissenen Bauteilen und Verbindungen}, series = {Festigkeits- und Bruchverhalten von F{\"u}geverbindungen : 32. Tagung des DVM-Arbeitskreises Bruchvorg{\"a}nge ; 22. und 23. Februar 2000 in Berlin / Richard, H. A. [Hrsg]}, journal = {Festigkeits- und Bruchverhalten von F{\"u}geverbindungen : 32. Tagung des DVM-Arbeitskreises Bruchvorg{\"a}nge ; 22. und 23. Februar 2000 in Berlin / Richard, H. A. [Hrsg]}, publisher = {Deutscher Verband f{\"u}r Materialforschung und -pr{\"u}fung}, address = {Berlin}, pages = {183 -- 192}, year = {2000}, language = {de} } @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} } @article{StaatHeitzer2000, author = {Staat, Manfred and Heitzer, M.}, title = {Reliability Analysis of Elasto-Plastic Structures under Variable Loads}, series = {Inelastic analysis of structures under variable loads : theory and engineering applications / Maier, G.; Weichert, D. [ed]}, journal = {Inelastic analysis of structures under variable loads : theory and engineering applications / Maier, G.; Weichert, D. [ed]}, publisher = {Kluwer Academic Publ.}, address = {Dordrecht}, isbn = {0-7923-6645-X}, pages = {269 -- 288}, year = {2000}, 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} } @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} } @article{StaatHeitzerLangetal.2005, author = {Staat, Manfred and Heitzer, M. and Lang, H. and Wirtz, K.}, title = {Direct Finite Element Route for Design-by-Analysis of Pressure Components}, series = {International Journal of Pressure Vessels and Piping. 82 (2005), H. 1}, journal = {International Journal of Pressure Vessels and Piping. 82 (2005), H. 1}, isbn = {0308-0161}, pages = {61 -- 67}, year = {2005}, language = {en} } @article{StaatHeitzerReinersetal.2003, author = {Staat, Manfred and Heitzer, M. and Reiners, H. and Schubert, F.}, title = {Shakedown and ratchetting under tension-torsion loadings: analysis and experiments}, series = {Nuclear Engineering and Design. 225 (2003), H. 1}, journal = {Nuclear Engineering and Design. 225 (2003), H. 1}, isbn = {0029-5493}, pages = {11 -- 26}, year = {2003}, language = {en} } @book{StaatHeitzerYanetal.2000, author = {Staat, Manfred and Heitzer, M. and Yan, Ai-Min and Khoi, Vu Duc and Nguyen, Dang Hung and Valdoire, F. and Lahousse, A.}, title = {Limit Analysis of Defects}, publisher = {Forschungszentrum J{\"u}lich}, address = {J{\"u}lich}, issn = {0944-2952}, pages = {89 S.}, year = {2000}, 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} } @incollection{StaatHeitzer2003, author = {Staat, Manfred and Heitzer, Michael}, title = {Probabilistic limit and shakedown problems}, series = {Numerical methods for limit and shakedown analysis. Deterministic and probabilistic problems}, volume = {15}, booktitle = {Numerical methods for limit and shakedown analysis. Deterministic and probabilistic problems}, editor = {Staat, Manfred and Heitzer, Michael}, publisher = {John von Neumann Institute for Computing (NIC)}, address = {J{\"u}lich}, isbn = {3-00-010001-6}, pages = {217 -- 268}, year = {2003}, language = {en} } @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} } @inproceedings{StaatHeitzer2000, author = {Staat, Manfred and Heitzer, Michael}, title = {Direct static FEM approach to limit and shakedown analysis}, year = {2000}, abstract = {Safety and reliability of structures may be assessed indirectly by stress distributions. Limit and shakedown theorems are simplified but exact methods of plasticity that provide safety factors directly in the loading space. These theorems may be used for a direct definition of the limit state function for failure by plastic collapse or by inadaptation. In a FEM formulation the limit state function is obtained from a nonlinear optimization problem. This direct approach reduces considerably the necessary knowledge of uncertain technological input data, the computing time, and the numerical error. Moreover, the direct way leads to highly effective and precise reliability analyses. The theorems are implemented into a general purpose FEM program in a way capable of large-scale analysis.}, subject = {Einspielen }, language = {en} }