TY - CHAP A1 - Tran, Ngoc Trinh A1 - Staat, Manfred A1 - Stavroulakis, G. E. ED - Onate, E. T1 - A multicriteria method for truss optimization T2 - 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 Y1 - 2014 SP - 1 EP - 12 ER - TY - CHAP A1 - Duong, Minh Tuan A1 - Staat, Manfred ED - Onate, E. T1 - A face-based smoothed finite element method for hyperelastic models and tissue growth T2 - 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 Y1 - 2014 SP - 1 EP - 12 ER - TY - CHAP A1 - Tran, Thanh Ngoc A1 - Staat, Manfred ED - Onate, E. T1 - Uncertain multimode failure and limit analysis of shells T2 - 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 Y1 - 2014 SP - 1 EP - 12 ER - TY - CHAP A1 - Bhattarai, Aroj A1 - Frotscher, Ralf A1 - Sora, M.-C. A1 - Staat, Manfred ED - Onate, E. T1 - A 3D finite element model of the female pelvic floor for the reconstruction of urinary incontinence T2 - 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 Y1 - 2014 SP - 1 EP - 12 ER - TY - CHAP A1 - Jung, Alexander A1 - Staat, Manfred A1 - Müller, Wolfram ED - Onate, E. T1 - Optimization of the flight style in ski jumping T2 - 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 Y1 - 2014 N1 - Das Paper wurde nach der Konferenz überarbeitet. SP - 799 EP - 810 ER - TY - CHAP A1 - Frotscher, Ralf A1 - Koch, Jan-Peter A1 - Raatschen, Hans-Jürgen A1 - Staat, Manfred ED - Onate, E. T1 - Evaluation of a computational model for drug action on cardiac tissue T2 - 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 Y1 - 2014 SP - 1 EP - 12 ER - TY - JOUR A1 - Pham, Phu Tinh A1 - Staat, Manfred T1 - FEM-based shakedown analysis of hardening structures JF - Asia Pacific journal on computational engineering N2 - This paper develops a new finite element method (FEM)-based upper bound algorithm for limit and shakedown analysis of hardening structures by a direct plasticity method. The hardening model is a simple two-surface model of plasticity with a fixed bounding surface. The initial yield surface can translate inside the bounding surface, and it is bounded by one of the two equivalent conditions: (1) it always stays inside the bounding surface or (2) its centre cannot move outside the back-stress surface. The algorithm gives an effective tool to analyze the problems with a very high number of degree of freedom. Our numerical results are very close to the analytical solutions and numerical solutions in literature. Y1 - 2014 U6 - http://dx.doi.org/10.1186/2196-1166-1-4 SN - 2196-1166 (E-Journal) IS - 1 SP - Article No. 4 PB - SpringerOpen CY - Berlin ER - TY - JOUR A1 - Anding, Ralf A1 - Tabaza, Ruth A1 - Staat, Manfred A1 - Trenz, Eva A1 - Lohmann, Philipp A1 - Klinge, Uwe A1 - Kirschner-Hermanns, Ruth T1 - Introducing a method of in vitro testing of different anchoring systems used for female incontinence and prolapse surgery JF - BioMed research international Y1 - 2013 SN - 1110-7251 (E-Journal); 2314-6141 (E-Journal); 1110-7243 (Print); 2314-6133 (Print) VL - Vol. 2013 SP - Article ID 401417 ER - TY - JOUR A1 - Jung, Alexander A1 - Staat, Manfred A1 - Müller, Wolfram T1 - Flight style optimization in ski jumping on normal, large, and ski flying hills JF - Journal of biomechanics Y1 - 2013 SN - 1873-2380 (E-Journal); 0021-9290 (Print) N1 - Corrigendum to “Flight style optimization in ski jumping on normal, large, and ski flying hills” [J. Biomech 47 (2014) 716-722] Journal of Biomechanics, 2018;71:313. VL - Vol. 47 IS - Iss. 3 SP - 716 EP - 722 PB - Elsevier CY - Amsterdam ER - TY - CHAP A1 - Tran, Thanh Ngoc A1 - Staat, Manfred T1 - Shakedown analysis of Reissner-Mindlin plates using the edge-based smoothed finite element method T2 - Direct methods for limit states in structures and materials / Dieter Weichert ; Alan Ponter, ed. N2 - This paper concerns the development of a primal-dual algorithm for limit and shakedown analysis of Reissner-Mindlin plates made of von Mises material. At each optimization iteration, the lower bound of the shakedown load multiplier is calculated simultaneously with the upper bound using the duality theory. An edge-based smoothed finite element method (ES-FEM) combined with the discrete shear gap (DSG) technique is used to improve the accuracy of the solutions and to avoid the transverse shear locking behaviour. The method not only possesses all inherent features of convergence and accuracy from ES-FEM, but also ensures that the total number of variables in the optimization problem is kept to a minimum compared with the standard finite element formulation. Numerical examples are presented to demonstrate the effectiveness of the present method. Y1 - 2014 SN - 978-94-007-6826-0 (Print) 978-94-007-6827-7 (Online) U6 - http://dx.doi.org/10.1007/978-94-007-6827-7_5 SP - 101 EP - 117 PB - Springer CY - Dordrecht [u.a.] ER - TY - JOUR A1 - Staat, Manfred T1 - Limit and shakedown analysis under uncertainty JF - International journal of computational methods : IJCM Y1 - 2013 SN - 0219-8762 SP - Publ. online PB - World Scientific Publishing CY - Singapore ER - TY - CHAP A1 - Frotscher, Ralf A1 - Goßmann, Matthias A1 - Temiz Artmann, Aysegül A1 - Staat, Manfred T1 - Simulation of cardiac cell-seeded membranes using the edge-based smoothed FEM T2 - 1st International Conference "Shell and Membrane Theories in Mechanics and Biology: From Macro- to Nanoscale Structures", Minsk, Belarus, Sept. 16-20, 2013 Y1 - 2013 SN - 978-985-553-135-8 SP - 165 EP - 167 PB - Verl. d. Weißruss. Staatl. Univ. CY - Minsk ER - TY - JOUR A1 - Linden, A. A1 - Fischöder, M. A1 - Laack, Walter van A1 - Staat, Manfred T1 - Einschränkung von Taluskippung und -vorschub durch Sprunggelenkorthesen nach fibularer Bandruptur JF - OUP Zeitschrift für die orthopädische und unfallchirurgische Praxis N2 - Die fibulare Bandruptur zählt zu einer der am häufigsten auftretenden Verletzungen des Bewegungsapparats. In den meisten Fällen wird heute die konservativ frühfunktionelle Therapie mit Sprunggelenkorthesen allgemein bevorzugt. Im Rahmen der vorliegenden Studie wurden 14 verschiedene Sprunggelenkorthesen im Hinblick auf ihre Einschränkung von Taluskippung und Talusvorschub untersucht. Zur Simulation einer fibularen Bandruptur wurde ein Unterschenkelmodell aus Holz mit Fußteil, mit angelegten Orthesen in einen Scheuba-Halteapparat eingespannt und mit 150 N seitlich sowie anterior-posterior belastet. Anhand der erstellten "gehaltenen" Röntgenaufnahmen konnten Taluskippung und Talusvorschub jeder einzelnen Orthese eindeutig bestimmt werden. Die meisten Orthesen erreichten zufriedenstellende Ergebnisse. Es stellte sich heraus, dass vor allem eine eng anliegende, im Gelenkbereich anatomisch angepasste Form vorteilhaft zu sein scheint. N2 - The ankle sprain is actually one of the most common injuries. Nowadays the conservative pre-functional therapy with ankle braces is generally preferred. In the present study 14 different ankle braces were tested with regard to their ability to constrict the talar tilt and anterior drawer displacement. As part of the tests a wooden model of a foot was used in order to simulate an ankle sprain. This model was clamped in a Scheuba-device with different ankle braces and a force of 150 N was applied to it. The stress radiographs showed different talar tilts and anterior drawers of each brace. Most ankle braces achieved a satisfying result. It has become obvious that a tight fitting and an anatomically designed shape seem to be favourable. T2 - Constraint of talar tilt and anterior drawer by different ankle braces after the rupture of fibular ligaments KW - Sprunggelenkorthesen KW - fibulare Bandruptur KW - Distorsion des oberen Sprunggelenks KW - ankle sprain KW - rupture of the fibular ligament KW - ankle braces Y1 - 2013 SN - 2193-5785 U6 - http://dx.doi.org/10.3238/oup.2013.0306-0309 VL - 2 IS - 6 SP - 306 EP - 309 PB - Deutscher Ärzte-Verl. CY - Köln ER - TY - CHAP A1 - Duong, Minh Tuan A1 - Nguyen, Nhu Hunyh A1 - Staat, Manfred T1 - Finite Element Implementation of a 3D Fung-type Model T2 - ESMC-2012 - 8th European Solid Mechanics Conference, Graz, Austria, July 9-13, 2012 Y1 - 2012 SN - 978-3-85125-223-1 PB - Verlag d. Technischen Universität Graz CY - Graz ER - TY - CHAP A1 - Frotscher, Ralf A1 - Raatschen, Hans-Jürgen A1 - Staat, Manfred ED - Holzapfel, Gerhard A. T1 - Effectiveness of the edge-based smoothed finite element method applied to soft biological tissues T2 - ESMC-2012 - 8th European Solid Mechanics Conference, Graz, Austria, July 9-13, 2012 Y1 - 2012 SN - 978-3-85125-223-1 PB - Verlag d. Technischen Universität Graz CY - Graz ER - TY - CHAP A1 - Staat, Manfred T1 - Limit and shakedown analysis under uncertainty T2 - Proceedings International Conference on Advances in Computational Mechanics (ACOME) Y1 - 2012 N1 - International Conference on Advances in Computational Mechanics (ACOME), August 14-16, 2012, Ho Chi Minh City, Vietnam SP - 837 EP - 861 ER - TY - CHAP A1 - Pham, Phu Tinh A1 - Nguyen, Thanh Ngoc A1 - Staat, Manfred T1 - FEM based shakedown analysis of hardening structures T2 - Proceedings International Conference on Advances in Computational Mechanics (ACOME) Y1 - 2012 N1 - International Conference on Advances in Computational Mechanics (ACOME), August 14-16, 2012, Ho Chi Minh City, Vietnam SP - 870 EP - 882 ER - TY - CHAP A1 - Tran, Thanh Ngoc A1 - Staat, Manfred ED - Eberhardsteiner, J. T1 - A primal-dual shakedown analysis of 3D structures using the face-based smoothed finite element method T2 - Proceedings European Congress on Computational Methods in Applied Sciences and Engineering (ECCOMAS 2012) Y1 - 2012 N1 - 6th European Congress on Computational Methods in Applied Sciences and Engineering (ECCOMAS 2012) Vienna, Austria, September 10-14, 2012 ER - TY - CHAP A1 - Duong, Minh Tuan A1 - Nguyen, Nhu Huynh A1 - Staat, Manfred ED - Eberhardsteiner, J. T1 - Numerical stability enhancement of modeling hyperelastic materials T2 - Proceedings European Congress on Computational Methods in Applied Sciences and Engineering (ECCOMAS 2012) Y1 - 2012 N1 - 6th European Congress on Computational Methods in Applied Sciences and Engineering (ECCOMAS 2012) Vienna, Austria, September 10-14, 2012 ER - TY - CHAP A1 - Frotscher, Ralf A1 - Raatschen, Hans-Jürgen A1 - Staat, Manfred ED - Eberhardsteiner, J. T1 - Application of an edge-based smoothed finite element method on geometrically non-linear plates of non-linear material T2 - Proceedings European Congress on Computational Methods in Applied Sciences and Engineering (ECCOMAS 2012) Y1 - 2012 N1 - 6th European Congress on Computational Methods in Applied Sciences and Engineering (ECCOMAS 2012) Vienna, Austria, September 10-14, 2012 ER - TY - JOUR A1 - Hasan, Istabrak A1 - Keil, Ludger A1 - Staat, Manfred A1 - Wahl, Gerhard A1 - Bourauel, Christoph T1 - Determination of the frictional coefficient of the implant-antler interface : experimental approach JF - Biomedical Engineering / Biomedizinische Technik N2 - The similar bone structure of reindeer antler to human bone permits studying the osseointegration of dental implants in the jawbone. As the friction is one of the major factors that have a significant influence on the initial stability of immediately loaded dental implants, it is essential to define the frictional coefficient of the implant-antler interface. In this study, the kinetic frictional forces at the implant-antler interface were measured experimentally using an optomechanical setup and a stepping motor controller under different axial loads and sliding velocities. The corresponding mean values of the static and kinetic frictional coefficients were within the range of 0.5–0.7 and 0.3–0.5, respectively. An increase in the frictional forces with increasing applied axial loads was registered. The measurements showed an evidence of a decrease in the magnitude of the frictional coefficient with increasing sliding velocity. The results of this study provide a considerable assessment to clarify the suitable frictional coefficient to be used in the finite element contact analysis of antler specimens. Y1 - 2012 SN - 1862-278X VL - 57 IS - 5 SP - 359 EP - 363 PB - De Gruyter CY - Berlin ER - TY - JOUR A1 - Tran, Thanh Ngoc A1 - Staat, Manfred T1 - An Edge-Based Smoothed Finite Element Method for Primal-Dual Shakedown Analysis of Structures Under Uncertainties JF - Limit State of Materials and Structures : Direct Methods 2. Saxcé, Géry de (Hrsg.) Y1 - 2013 SN - 978-94-007-5424-9 SP - 89 EP - 102 PB - Springer CY - Dordrecht ER - TY - JOUR A1 - Pham, Phu Tinh A1 - Staat, Manfred T1 - An Upper Bound Algorithm for Limit and Shakedown Analysis of Bounded Linearly Kinematic Hardening Structures JF - Limit State of Materials and Structures : Direct Methods 2. Saxcé, Géry de (Hrsg.) Y1 - 2013 SN - 978-94-007-5424-9 SP - 71 EP - 87 PB - Springer CY - Dordrecht ER - TY - JOUR A1 - Novacek, V. A1 - Tran, Thanh Ngoc A1 - Klinge, U. A1 - Tolba, R. H. A1 - Staat, Manfred A1 - Bronson, D. G. A1 - Miesse, A. M. A1 - Whiffen, J. A1 - Turquier, F. T1 - Finite element modelling of stapled colorectal end-to-end anastomosis : Advantages of variable height stapler design JF - Journal of Biomechanics N2 - The impact of surgical staplers on tissues has been studied mostly in an empirical manner. In this paper, finite element method was used to clarify the mechanics of tissue stapling and associated phenomena. Various stapling modalities and several designs of circular staplers were investigated to evaluate the impact of the device on tissues and mechanical performance of the end-to-end colorectal anastomosis. Numerical simulations demonstrated that a single row of staples is not adequate to resist leakage due to non-linear buckling and opening of the tissue layers between two adjacent staples. Compared to the single staple row configuration, significant increase in stress experienced by the tissue at the inner staple rows was observed in two and three rows designs. On the other hand, adding second and/or third staple row had no effect on strain in the tissue inside the staples. Variable height design with higher staples in outer rows significantly reduced the stresses and strains in outer rows when compared to the same configuration with flat cartridge. KW - Variable height stapler design KW - Anastomotic leakage KW - Finite element modelling KW - End-to-end colorectal anastomosis KW - Surgical staplers Y1 - 2012 U6 - http://dx.doi.org/10.1016/j.jbiomech.2012.07.021 SN - 1873-2380 VL - 45 IS - 115 SP - 2693 EP - 2697 PB - Elsevier CY - Amsterdam ER - TY - JOUR A1 - Nguyen, Nhu Huynh A1 - Duong, Minh Tuan A1 - Tran, Thanh Ngoc A1 - Pham, Phu Tinh A1 - Grottke, O. A1 - Tolba, R. A1 - Staat, Manfred T1 - Influence of a freeze–thaw cycle on the stress–stretch curves of tissues of porcine abdominal organs JF - Journal of Biomechanics N2 - The paper investigates both fresh porcine spleen and liver and the possible decomposition of these organs under a freeze–thaw cycle. The effect of tissue preservation condition is an important factor which should be taken into account for protracted biomechanical tests. In this work, tension tests were conducted for a large number of tissue specimens from twenty pigs divided into two groups of 10. Concretely, the first group was tested in fresh state; the other one was tested after a freeze-thaw cycle which simulates the conservation conditions before biomechanical experiments. A modified Fung model for isotropic behavior was adopted for the curve fitting of each kind of tissues. Experimental results show strong effects of the realistic freeze–thaw cycle on the capsule of elastin-rich spleen but negligible effects on the liver which virtually contains no elastin. This different behavior could be explained by the autolysis of elastin by elastolytic enzymes during the warmer period after thawing. Realistic biomechanical properties of elastin-rich organs can only be expected if really fresh tissue is tested. The observations are supported by tests of intestines. KW - Autolysis KW - Decomposition KW - Freeze–thaw process KW - Spleen KW - Liver Y1 - 2012 U6 - http://dx.doi.org/10.1016/j.jbiomech.2012.07.008 SN - 1873-2380 VL - 45 IS - 14 SP - 2382 EP - 2386 PB - Elsevier CY - Amsterdam ER - TY - JOUR A1 - Staat, Manfred A1 - Trenz, Eva A1 - Lohmann, Philipp A1 - Frotscher, Ralf A1 - Klinge, Uwe A1 - Tabaza, Ruth A1 - Kirschner-Hermanns, Ruth T1 - New measurements to compare soft tissue anchoring systems in pelvic floor surgery JF - Journal of Biomedical Materials Research Part B: Applied Biomaterials N2 - Suburethral slings as well as different meshes are widely used treating stress urinary incontinence and prolaps in women. With the development of MiniSlings and special meshes using less alloplastic material anchorage systems become more important to keep devices in place and to put some tension especially on the MiniSlings. To date, there are many different systems of MiniSlings of different companies on the market which differ in the structure of the used meshes and anchors. A new objective measurement method to compare different properties of MiniSling systems (mesh and anchor) is presented in this article. Ballistic gelatine acts as soft tissue surrogate. Significant differences in parameters like pull-out strength of anchors or shrinkage of meshes under loading conditions have been determined. The form and size of the anchors as well as the structural stability of the meshes are decisive for a proper integration. The tested anchorings sytems showed markedly different mechanical function at their respective load bearing capacity. As the stable fixation of the device in tissue is a prerequisite for a permanet reinforcement, the proposed test system permits further optimisation of anchor and mesh devices to improve the success of the surgical treatment Y1 - 2012 U6 - http://dx.doi.org/10.1002/jbm.b.32654 SN - 1552-4981 VL - 100B IS - 4 SP - 924 EP - 933 PB - Wiley CY - Hoboken, NJ ER - TY - JOUR A1 - Staat, Manfred A1 - Vu, Duc Khoi T1 - Limit analysis of flaws in pressurized pipes and cylindrical vessels Part II: Circumferential defects JF - Engineering Fracture Mechanics ; 97(2013), H. 1 N2 - Upper and lower bound theorems of limit analyses have been presented in part I of the paper. Part II starts with the finite element discretization of these theorems and demonstrates how both can be combined in a primal–dual optimization problem. This recently proposed numerical method is used to guide the development of a new class of closed-form limit loads for circumferential defects, which show that only large defects contribute to plastic collapse with a rapid loss of strength with increasing crack sizes. The formulae are compared with primal–dual FEM limit analyses and with burst tests. Even closer predictions are obtained with iterative limit load solutions for the von Mises yield function and for the Tresca yield function. Pressure loading of the faces of interior cracks in thick pipes reduces the collapse load of circumferential defects more than for axial flaws. Axial defects have been treated in part I of the paper. Y1 - 2012 U6 - http://dx.doi.org/10.1016/j.engfracmech.2012.05.017 SN - 0013-7944 VL - 97 SP - 314 EP - 333 PB - Elsevier CY - Amsterdam ER - TY - JOUR A1 - Doorschodt, B. M. A1 - Schreinemachers, M. C. J. M. A1 - Behbahani, Mehdi A1 - Florquin, S. A1 - Weis, J. A1 - Staat, Manfred A1 - Tolba, R. H. T1 - Hypothermic machine perfusion of kidney grafts: which pressure is preferred JF - Annals of Biomedical Engineering. 39 (2011), H. 3 Y1 - 2011 SN - 1573-9686 SP - 1051 EP - 1059 PB - Springer CY - Berlin ER - TY - JOUR A1 - Staat, Manfred A1 - Sponagel, Stefan A1 - Nguyen, Nhu Huynh T1 - Experiment and material model for soft tissue materials JF - Constitutive models for rubber VI : proceedings of the sixth European Conference on Constitutive Models for Rubber, Dresden, Germany, 7 - 10 September 2009 / eds. Gert Heinrich ... Y1 - 2010 SN - 978-0-415-56327-7 SP - 465 EP - 470 PB - CRC Press CY - Boca Raton [u.a.] ER - TY - JOUR A1 - Nguyen, N.-H. A1 - Raatschen, Hans-Jürgen A1 - Staat, Manfred T1 - A hyperelastic model of biological tissue materials in tubular organs Y1 - 2010 N1 - ECCM 2010, IV European Conference on Computational Mechanics, Paris, France, May 16-21, 2010. SP - 1 EP - 12 ER - TY - JOUR A1 - Pham, Phu Tinh A1 - Vu, Khoi Duc A1 - Tran, Thanh Ngoc A1 - Staat, Manfred T1 - A primal-dual algorithm for shakedown analysis of elastic-plastic bounded linearly kinematic hardening bodies Y1 - 2010 N1 - ECCM 2010, IV European Conference on Computational Mechanics, Paris, France, May 16-21, 2010. SP - 1 EP - 7 ER - TY - JOUR A1 - Tran, Thanh Ngoc A1 - Staat, Manfred T1 - Shakedown analysis of two dimensional structures by an edge-based smoothed finite element method Y1 - 2010 N1 - ECCM 2010, IV European Conference on Computational Mechanics, Paris, France, May 16-21, 2010. SP - 1 EP - 7 ER - TY - JOUR A1 - Ullrich, Sebastian A1 - Grottke, Oliver A1 - Rossaint, Rolf A1 - Staat, Manfred A1 - Deserno, Thomas M. A1 - Kuhlen, Torsten T1 - Virtual Needle Simulation with Haptics for Regional Anaesthesia Y1 - 2010 N1 - IEEE Virtual Reality 2010, Workshop on Medical Virtual Environments, Waltham, MA, USA, March 21, 2010 SP - 1 EP - 3 ER - TY - JOUR A1 - Grottke, O. A1 - Braunschweig, T. A1 - Philippen, B. A1 - Gatzweiler, Karl-Heinz A1 - Gronloh, N. A1 - Staat, Manfred A1 - Rossaint, R. A1 - Tolba, R. T1 - A New Model for Blunt Liver Injuries in the Swine JF - European Surgical Research. 44 (2010), H. 2 Y1 - 2010 SN - 1421-9921 SP - 65 EP - 73 ER - TY - JOUR A1 - Tran, Thanh Ngoc A1 - Pham, Phu Tinh A1 - Vu, D. K. A1 - Staat, Manfred T1 - Reliability Analysis of Inelastic Shell Structures Under Variable Loads JF - Limit States of Materials and Structures : Direct Methods / Hrsg. Dieter Weichert; Hrsg. Alan Ponter Y1 - 2009 SN - 978-1-4020-9633-4 SP - 135 EP - 156 PB - Springer Netherland CY - Berlin ER - TY - JOUR A1 - Tran, Thanh Ngoc A1 - Kreißig, R. A1 - Staat, Manfred T1 - Probabilistic limit and shakedown analysis of thin plates and shells JF - Structural safety. 31 (2009), H. 1 Y1 - 2009 SN - 0167-4730 SP - 1 EP - 18 PB - - ER - TY - JOUR A1 - Staat, Manfred A1 - Tran, Thanh Ngoc A1 - Kreißig, R. T1 - Load bearing capacity of thin shell structures made of elastoplastic material by direct methods JF - Technische Mechanik. 28 (2008), H. 3-4 Y1 - 2008 SP - 299 EP - 309 ER - TY - JOUR A1 - Tran, Thanh Ngoc A1 - Kreißig, R. A1 - Vu, Duc Khoi A1 - Staat, Manfred T1 - Upper bound limit and shakedown analysis of shells using the exact Ilyushin yield surface JF - Computer & Structures. 86 (2008) Y1 - 2008 SN - 0045-7949 SP - 1683 EP - 1695 ER - TY - JOUR A1 - Vant, Christianne A1 - Staat, Manfred A1 - Baroud, Gamal T1 - Percutaneous Vertebroplasty: A Review of Two Intraoperative Complications JF - Bioengineering in Cell and Tissue Research / Artmann, Gerhard M. ; Chien, Shu (Eds.) Y1 - 2008 SN - 978-3-540-75408-4 SP - 527 EP - 539 PB - Springer CY - Berlin ER - TY - JOUR A1 - Staat, Manfred A1 - Baroud, G. A1 - Topcu, M. A1 - Sponagel, Stefan T1 - Soft Materials in Technology and Biology – Characteristics, Properties, and Parameter Identification JF - Bioengineering in Cell and Tissue Research / Artmann, Gerhard M. ; Chien, Shu (Eds.) Y1 - 2008 SN - 978-3-540-75408-4 SP - 253 EP - 315 PB - Springer CY - Berlin ER - TY - JOUR A1 - Eschweiler, J. A1 - Laack, Walter van A1 - Staat, Manfred T1 - Elektromyographische Untersuchungen zur Kräftigung der Oberschenkelmuskulatur mit einem myoelektrischen Stimulator nach arthroskopischen Eingriffen am Kniegelenk JF - Orthopädische Praxis. 43 (2007), H. 10 Y1 - 2007 SN - 0030-588x SP - 539 EP - 542 ER - TY - JOUR A1 - Vu, Duc Khoi A1 - Staat, Manfred T1 - Shakedown analysis of structures made of materials with temperature-dependent yield stress JF - International Journal of Solids and Structures. 44 (2007), H. 13 Y1 - 2007 SN - 0020-7683 SP - 4524 EP - 4540 ER - TY - JOUR A1 - Vu, Duc Khoi A1 - Staat, Manfred A1 - Tran, Ich Thinh T1 - Analysis of pressure equipment by application of the primal-dual theory of shakedown JF - Communications in Numerical Methods in Engineering. 23 (2007), H. 3 Y1 - 2007 SN - 1069-8299 SP - 213 EP - 225 ER - TY - JOUR A1 - Staat, Manfred A1 - Vu, Duc-Khoi T1 - Limit analysis of flaws in pressurized pipes and cylindrical vessels. Part I: Axial defects JF - Engineering Fracture Mechanics. 74 (2007), H. 3 Y1 - 2007 SN - 0013-7944 SP - 431 EP - 450 ER - TY - JOUR A1 - Staat, Manfred A1 - Heitzer, M. T1 - FEM-computation of load carrying capacity of highly loaded passive components by direct methods. Heitzer, M. ; Staat, M. JF - Nuclear Engineering and Design. 193 (1999), H. 3 Y1 - 1999 SN - 0029-5493 SP - 349 EP - 358 ER - TY - JOUR A1 - Staat, Manfred A1 - Vu, Khoi Duc T1 - Limit loads of circumferentially flawed pipes and cylindrical vessels under internal pressure JF - International Journal of Pressure Vessels and Piping. 83 (2006), H. 3 Y1 - 2006 SN - 0308-0161 SP - 188 EP - 196 ER - TY - JOUR A1 - Staat, Manfred T1 - Reliability of an HTR-module primary circuit pressure boundary Influences, sensitivity, and comparison with a PWR JF - Nuclear Engineering and Design. 158 (1995), H. 2-3 Y1 - 1995 SN - 0029-5493 SP - 333 EP - 340 ER - TY - JOUR A1 - Staat, Manfred T1 - Probabilistic assessment of the fracture mechanics behaviour of an HTR-module primary circuit pressure boundary JF - Nuclear Engineering and Design. 160 (1996), H. 1-2 Y1 - 1996 SN - 0029-5493 SP - 221 EP - 236 ER - TY - JOUR A1 - Staat, Manfred T1 - Failure probabilities of the primary circuit pressure boundary of an HTR-Module for process heat generation under accident conditions for different failure modes JF - Nuclear Engineering and Design. 144 (1993), H. 1 Y1 - 1993 SN - 0029-5493 SP - 53 EP - 67 ER - TY - JOUR A1 - Staat, Manfred A1 - Ballmann, J. T1 - Anisotrope Ausbreitung und Fokussierung von Beschleunigungswellen in vorgespannten nichtlinearelastischen Scheiben JF - Wellenfokussierung, Kolloquium des SFB 27, RWTH Aachen Y1 - 1985 SP - 140 EP - 158 CY - Aachen ER - TY - JOUR A1 - Staat, Manfred T1 - Local and global collapse pressure of longitudinally flawed pipes and cylindrical vessels JF - International Journal of Pressure Vessels and Piping. 82 (2005), H. 3 Y1 - 2005 SN - 0308-0161 SP - 217 EP - 225 ER - TY - JOUR A1 - Staat, Manfred A1 - Vu, Duc-Khoi T1 - An Algorithm for Shakedown Analysis for Materials with Temperature Dependent Yield Stress JF - Proceedings in Applied Mathematics and Mechanics (PAMM). 4 (2004), H. 1 Y1 - 2004 SN - 1617-7061 SP - 231 EP - 233 ER - TY - THES A1 - Staat, Manfred T1 - Nichtlineare Wellen in elastischen Scheiben Y1 - 1987 N1 - Aachen, Techn. Hochsch., Diss., 1987 CY - Aachen ER - TY - JOUR A1 - Staat, Manfred T1 - Anisotrope Wellenausbreitung in isotropen hyperelastischen Scheiben JF - Zeitschrift für angewandte Mathematik und Mechanik : ZAMM. 67 (1987), H. 4 Y1 - 1987 SN - 0946-8463 SP - T241 EP - T243 ER - TY - JOUR A1 - Staat, Manfred A1 - Ballmann, J. T1 - Zur Problematik tensorieller Verallgemeinerungen einachsiger nichtlinearer Materialgesetze JF - Zeitschrift für angewandte Mathematik und Mechanik : ZAMM. 69 (1989), H. 2 Y1 - 1989 SN - 0946-8463 U6 - http://dx.doi.org/10.1515/9783112553169-006 SP - 73 EP - 81 ER - TY - JOUR A1 - Staat, Manfred A1 - Ballmann, J. T1 - Wave Propagation and Focussing in Plates JF - Impact loading and dynamic behaviour of materials : Papers presented at the International Conference on Impact Loading and Dynamic Behaviour of Materials, Vol. 2 / Chiem, C. Y.; Kunze, L. (u.a.) [eds] Y1 - 1988 PB - DGM Informationsges. CY - Oberursel ER - TY - JOUR A1 - Staat, Manfred T1 - Probabilistische Bewertung des bruchmechanischen Verhaltens der Primärkreisdruckumschließung eines HTR-Moduls Y1 - 1992 N1 - 18. MPA-Seminar : Sicherheit und Verfügbarkeit in der Anlagentechnik mit dem Schwerpunkt Kernenergie. Stuttgart (1992), 27.1-27.18 ER - TY - JOUR A1 - Staat, Manfred T1 - Versagenswahrscheinlichkeit der Primärkreisdruckumschließung eines HTR-Moduls zur Prozeßwärmegewinnung unter Störfallbedingungen bei verschiedenen Versagensmoden Y1 - 1991 N1 - 17. MPA-Seminar : Sicherheit und Verfügbarkeit in der Anlagentechnik mit dem Schwerpunkt Kerntechnik, Stuttgart (1991), 22.1-22.20 ER - TY - JOUR A1 - Staat, Manfred T1 - Versagenswahrscheinlichkeit der Primärkreisdruckumschließung eines HTR-Moduls zur Prozeßwärmegewinnung unter Störfallbedingungen JF - Jahrestagung Kerntechnik '91 / Kerntechnische Gesellschaft e.V. ; Deutsches Atomforum e.V Y1 - 1991 SP - 123 EP - 126 PB - INFORUM CY - Bonn ER - TY - JOUR A1 - Staat, Manfred A1 - Wolters, J A1 - Bongarts, W. A1 - Hennings, W. (u.a.) T1 - Überarbeitete probabilistisch orientierte Sicherheitsanalyse für den HTR-Modul JF - Jahrestagung Kerntechnik '90 / Kerntechnische Gesellschaft e.V. ; Deutsches Atomforum e.V Y1 - 1990 SP - 143 EP - 146 PB - INFORUM CY - Bonn ER - TY - JOUR A1 - Staat, Manfred T1 - Sensitivity of and Influences on the Reliability of an HTR-Module Primary Circuit Pressure Boundary JF - Transactions of the 12th International Conference on Structural Mechanics in Reactor Technology (SMiRT-12) / Kussmaul, K. [ed] Y1 - 1993 SN - 0-444-81515-5 N1 - Vol. M, Paper MG10/2 SP - 147 EP - 152 PB - Elsevier CY - Amsterdam ER - TY - JOUR A1 - Staat, Manfred T1 - Reliability of the Primary Circuit Pressure Boundary of an HTR-Module under Accident Conditions JF - 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] Y1 - 1993 SN - 0-444-81561-9 SP - 331 EP - 342 PB - Elsevier CY - Amsterdam ER - TY - JOUR A1 - Staat, Manfred A1 - Fiorini, G. L. A1 - Lensa, W. von A1 - Burgazzi, L. T1 - Reliability Methods for Passive Safety Functions JF - Proceedings of the SMiRT 14 Post Conference Seminar No 18 on Passive Safety Features in Nuclear Installations Y1 - 1997 CY - Pisa ER - TY - JOUR A1 - Staat, Manfred A1 - Heitzer, M. T1 - Limit and Shakedown Analysis for Plastic Safety of Complex Structures JF - Transactions of the 14th International Conference on Structural Dynamics in Reactor Technology (SMiRT-14) / Livolant, M. [ed] Y1 - 1997 N1 - Vol. B, Paper B02/2 SP - 33 EP - 40 CY - Lyon ER - TY - JOUR A1 - Staat, Manfred A1 - Heitzer, M. T1 - Limit and Shakedown Analysis Using a General Purpose Finite Element Code JF - Proceedings of NAFEMS World Congress '97 on Design, Simulation & Optimisation : reliability & applicability of computational methods ; Stuttgart, Germany, 9 - 11 April 1997 Y1 - 1997 SN - 1-87437-620-4 SP - 522 EP - 533 PB - NAFEMS CY - Glasgow ER - TY - JOUR A1 - Staat, Manfred T1 - Problems and Chances for Probabilistic Fracture Mechanics in the Analysis of Steel Pressure Boundary Reliability JF - Technical feasibility and reliability of passive safety systems for nuclear power plants. Proceedings of an Advisory Group Meeting held in Jülich, 21-24 November 1994 Y1 - 1996 N1 - IAEA-TECDOC-920 ; Onlinezugriff erfolgt auf die überarb. Ausg. 2006 SP - 43 EP - 55 CY - Vienna ER - TY - CHAP A1 - Burgazzi, L. A1 - Fiorini, F. A1 - De Magistris, W. (u.a.) A1 - Lensa, W. von A1 - Staat, Manfred A1 - Altes, J. T1 - Reliability Assessment of Passive Safety Systems T2 - Proceedings of the 6th International Conference on Nuclear Engineering : ICONE : May 10 - 14, 1998, San Diego, Calif. Y1 - 1998 N1 - CD-ROM PB - American Society of Mechanical Engineers CY - New York ER - TY - JOUR A1 - Staat, Manfred A1 - Heitzer, M. A1 - Hicken, E.F. T1 - LISA, ein europäisches Projekt zur direkten Berechnung der Tragfähigkeit duktiler Strukturen. Y1 - 1998 N1 - PERMAS–Benutzertagung, 8.–9.10.1998, Stuttgart (1998) ER - TY - JOUR A1 - Staat, Manfred A1 - Heitzer, M. T1 - Structural Reliability Analysis of Elasto-Plastic Structures JF - Safety and reliability : proceedings of ESREL '99, the Tenth European Conference on Safety and Reliability, Munich-Garching, Germany, 13 - 17 September 1999 / Schuëller, G. I.; Kafka, P. [eds] Y1 - 1999 SN - 90-5809-109-0 SP - 513 EP - 518 PB - Balkema CY - Rotterdam ER - TY - JOUR A1 - Staat, Manfred A1 - Heitzer, M. T1 - Traglastanalyse - ein strukturmechanisches Verfahren zur Beurteilung von gerissenen Bauteilen und Verbindungen JF - Festigkeits- und Bruchverhalten von Fügeverbindungen : 32. Tagung des DVM-Arbeitskreises Bruchvorgänge ; 22. und 23. Februar 2000 in Berlin / Richard, H. A. [Hrsg] Y1 - 2000 N1 - DVM-Bericht 232 SP - 183 EP - 192 PB - Deutscher Verband für Materialforschung und -prüfung CY - Berlin ER - TY - JOUR A1 - Staat, Manfred A1 - Heitzer, M. T1 - Reliability Analysis of Elasto-Plastic Structures under Variable Loads JF - Inelastic analysis of structures under variable loads : theory and engineering applications / Maier, G.; Weichert, D. [ed] Y1 - 2000 SN - 0-7923-6645-X SP - 269 EP - 288 PB - Kluwer Academic Publ. CY - Dordrecht ER - TY - JOUR A1 - Staat, Manfred A1 - Heitzer, M. T1 - Direct FEM approach to design-by-analysis of pressurized components JF - Achema 2000 : Sonderausgabe / Linde. [Hrsg.: Linde AG. Red.: Volker R. Leski] Y1 - 2000 SP - 79 EP - 81 PB - Linde AG CY - Wiesbaden ER - TY - BOOK A1 - Staat, Manfred A1 - Heitzer, M. A1 - Yan, Ai-Min A1 - Khoi, Vu Duc A1 - Nguyen, Dang Hung A1 - Valdoire, F. A1 - Lahousse, A. T1 - Limit Analysis of Defects Y1 - 2000 SN - 0944-2952 N1 - Bericht des Forschungszentrums, Jül-3746, Jülich (2000) PB - Forschungszentrum Jülich CY - Jülich ER - TY - JOUR A1 - Staat, Manfred T1 - Some Achievements of the European Project LISA for FEM Based Limit and Shakedown Analysis JF - Computational mechanics : developments and applications, 2002 : presented at the 2002 ASME Pressure Vessels and Piping Conference, Vancouver, British Columbia, Canada, August 5 - 9. / Badie, N. [ed] Y1 - 2002 SN - 0791846520 N1 - Serie PVP ; vol. 441. SP - 177 EP - 185 PB - American Society of Mechanical Engineers CY - New York ER - TY - JOUR A1 - Staat, Manfred A1 - Heitzer, M. T1 - Probabilistic limit and shakedown problems JF - Numerical Methods for Limit and Shakedown Analysis. Deterministic and Probabilistic Approach. NIC Series Vol. 15 / Ed. by Staat, M; Heitzer, M. Y1 - 2003 SN - 3-00-010001-6 SP - 217 EP - 268 PB - John von Neumann Institute for Computing (NIC) CY - Jülich ER - TY - CHAP A1 - Staat, Manfred A1 - Heitzer, M. T1 - Basis reduction technique for limit and shakedown problems T2 - Numerical Methods for Limit and Shakedown Analysis. Deterministic and Probabilistic Approach. NIC Series Vol. 15 / Ed. by Staat, M.; Heitzer, M. Y1 - 2003 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:0001-2018112115 SN - 3-00-010001-6 SP - 1 EP - 55 PB - John von Neumann Institute for Computing (NIC) CY - Jülich ER - TY - JOUR A1 - Staat, Manfred A1 - Heitzer, M. A1 - Reiners, H. A1 - Schubert, F. T1 - Shakedown and ratchetting under tension–torsion loadings: analysis and experiments JF - Nuclear Engineering and Design. 225 (2003), H. 1 Y1 - 2003 SN - 0029-5493 SP - 11 EP - 26 ER - TY - JOUR A1 - Staat, Manfred A1 - Schwartz, M. A1 - Lang, H. A1 - Wirtz, K. A1 - Heitzer, M. T1 - Design by Analysis of Pressure Components by non-linear Optimization JF - The 10th International Conference on Pressure Vessel Technology, July 7-10, 2003, Vienna, Austria, Proceedings ICPVT-10 / Zeman, J. L. [ed] Y1 - 2003 SN - 3950152814 SP - 59 EP - 65 PB - ÖGS, Österreichische Gesellschaft für Schweißtechnik CY - Wien ER - TY - JOUR A1 - Staat, Manfred A1 - Heitzer, M. T1 - Limit and Shakedown Analysis with Uncertain Data JF - Stochastic optimization techniques : numerical methods and technical applications / Marti, K. [ed] Y1 - 2002 SN - 3-540-42889-5 SP - 241 EP - 254 PB - Springer CY - Heidelberg ER - TY - JOUR A1 - Staat, Manfred A1 - Heitzer, M. A1 - Lang, H. A1 - Wirtz, K. T1 - Direct Finite Element Route for Design-by-Analysis of Pressure Components JF - International Journal of Pressure Vessels and Piping. 82 (2005), H. 1 Y1 - 2005 SN - 0308-0161 SP - 61 EP - 67 ER - TY - JOUR A1 - Staat, Manfred T1 - Plastic collapse analysis of longitudinally flawed pipes and vessels JF - Nuclear Engineering and Design. 234 (2004), H. 1-3 Y1 - 2004 SN - 0029-5493 SP - 25 EP - 43 ER - TY - JOUR A1 - Staat, Manfred A1 - Kühn, R. A1 - Hauger, W. A1 - Sponagel, Stefan T1 - An Interpretation of Wolff’s Law JF - Biomedizinische Technik. 49 (2004) Y1 - 2004 SN - 0932-4666 N1 - Ergänzungsband 2, Teil 2 SP - 1020 EP - 1021 ER - TY - JOUR A1 - Gorissen, P. A1 - Staat, Manfred A1 - Laack, Walter van T1 - Experimentelle Kraftmessungen als Beitrag zur Wirksamkeitsbeurteilung von Schienbeinschonern im Fußballsport T1 - Experimental measurement of forces as a contribution to evaluate the effectiveness of shin guards in soccer JF - OUP Zeitschrift für die orthopädische und unfallchirurgische Praxis N2 - Diese Studie beschäftigte sich mit der Dämpfungswirkung von Schienbeinschonern, wie sie beim Fußball zum Einsatz kommen. Sie wurde mit Hilfe eines Pendelhammers durchgeführt, der verschiedene Aufschlagkräfte auf die Schoner ermöglichte. Dabei wurde deutlich, dass Schienbeinschoner die beste Wirkung bei Maximalkräften unterhalb von 5kN erreichen können, dass bei größerer Belastung allerdings Verbesserungsbedarf besteht. Hierfür konnte, u.a. durch den Einsatz neuer Materialien, ein guter Ansatzpunkt im „adäquaten Zusammenspiel von Schale und Polsterung“ der Schoner gefunden werden. Die Untersuchung hat weiterhin gezeigt, dass zumindest teilweise eine deutliche Verbesserung der Dämpfungswirkung der Schienbeinschoner in den letzten Jahren erreicht werden konnte. N2 - This study was conducted to test the damping effects of commercially available soccer shin guards on their damping effects. Therefore a pendulum impact apparatus with varying impact forces was used. It became clear that shin guards show the best effect at maximum forces of less than 5kN. There is however a need for improvement at greater impact forces. A good starting point was found in an „appropriate interaction of shell and padding” of the shin guard. It was further clarified that a significant improvement on the damping effect could be achieved at least partially over the last years. KW - Fußball KW - Schienbeinschoner KW - Aufschlagversuch Y1 - 2012 U6 - http://dx.doi.org/10.3238/oup.2012.0010-0015 SN - 2193-5785 VL - 1 IS - 1 SP - 10 EP - 15 PB - Deutscher Ärzte-Verlag CY - Köln ER - TY - JOUR A1 - Levers, A. A1 - Staat, Manfred A1 - Laack, Walter van T1 - Analyse der Langzeitwirkung der MBST® KernspinResonanzTherapie bei Gonarthrose T1 - Analysis of the Long-term Effect of the MBST® Nuclear Magnetic Resonance Therapy on Gonarthrosis N2 - Originalausgabe: Orthopädische 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 Einschränkung bei Aktivitäten des alltäglichen 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 zurückliegt. Neben einer Gesamtbetrachtung wird der Erfolg auch in Abhängigkeit von Alter, Geschlecht und sportlicher Aktivität 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, älteren Menschen oder auch sportlich nicht-aktiven Patienten lässt auf eine mögliche Beeinflussung des Erfolgs der Therapie durch (Über-)Belastung im Alltag schließen. Ein zusätzlich positiver Effekt der Therapie auf die Knochendichte ist ebenfalls denkbar, dies bleibt jedoch offen. N2 - Original edition: Orthopädische Praxis Vol. 47. 2011 Issue 11; P. 536-543. On the friendly authority of the publisher. Abstract: Based upon a questionnaire for patient-queries regarding pain-sensation and activity-restrictions during everyday task, the long-term effect of MBST® nuclear magnetic resonance therapy is studied in osteoarthritis of the knee. 39 patients, whose therapy dates back up to four years, participated in the study. In addition to an overall view, the success of this therapy is also analyzed regarding age, gender and physical activities. Overall, the study pointed out a sustained improvement in the patients´ local health-status with a significant pain-relief even after four years, but also with a slight increase in pain towards the end of that four-year period. There tends to be more positive effect on women, on elderly of also on even non-sports-active patients which suggest a possible influence by daily (over)-stressing on the success of the therapy. An additional positive effect of the therapy on bone density is also conceivable, however, this remains open. KW - Kniegelenkarthrose KW - Gonarthrose KW - MBST KW - Arthosetherapie KW - gonarthrosis KW - MBST KW - arthrosis therapy Y1 - 2011 ER - TY - CHAP A1 - Tran, Thanh Ngoc A1 - Novacek, V. A1 - Tolba, R. A1 - Klinge, U. A1 - Turquier, F. A1 - Staat, Manfred T1 - Experimental and Computational approach to study colorectal anastomosis. ISB2011, Proceedings of the XXIII Congress of the International Society of Biomechanics, Brussels, Belgium, July 3-7, 2011 N2 - Summary: This paper presents a methodology to study and understand the mechanics of stapled anastomotic behaviors by combining empirical experimentation and finite element analysis. Performance of stapled anastomosis is studied in terms of leakage and numerical results which are compared to in vitro experiments performed on fresh porcine tissue. Results suggest that leaks occur between the tissue and staple legs penetrating through the tissue. KW - Anastomose KW - Finite-Elemente-Methode KW - Biomechanik KW - Anastomosis KW - Finite element method KW - Biomechanics Y1 - 2011 ER - TY - JOUR A1 - Staat, Manfred A1 - Ballmann, J. T1 - Computation of impacts on elastic solids by methods of bicharacteristics JF - Computational Mechanics '88 : theory and applications ; proceedings of the International Conference on Computational Engineering Science April 10-14, 1988, Atlanta, GA, USA ; vol. 2 N2 - Shock waves, explosions, impacts or cavitation bubble collapses may generate stress waves in solids causing cracks or unexpected dammage due to focussing, physical nonlinearity or interaction with existing cracks. There is a growing interest in wave propagation, which poses many novel problems to experimentalists and theorists. KW - Bicharakteristikenverfahren KW - Elastizität KW - elastic solids KW - bicharacteristics Y1 - 1988 SP - 1719 EP - 1722 ER - TY - CHAP A1 - Ballmann, J. A1 - Raatschen, Hans-Jürgen A1 - Staat, Manfred T1 - High stress intensities in focussing zones of waves N2 - The propagation of mechanical waves in plates of isotropic elastic material is investigated. After a short introduction to the understanding of focussing of stress waves in a plate with a curved boundary the method of characteristics is applied to a plate of hyperelastic material. Using this method the propagation of acceleration waves is discussed. Based on this a numerical difference scheme is developed for solving initial-boundary-value problems and applied to two examples: propagation of a point disturbance in a homogeneously finitely strained non-linear elastic plate and geometrical focussing in al linear elastic plate. KW - Technische Mechanik KW - Wellen KW - mechanical waves Y1 - 1985 U6 - http://dx.doi.org/10.1016/B978-0-444-42520-1.50015-3 ER - TY - CHAP A1 - Staat, Manfred A1 - Tran, Thanh Ngoc A1 - Pham, Phu Tinh T1 - Limit and shakedown reliability analysis by nonlinear programming N2 - 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. KW - Finite-Elemente-Methode KW - Limit analysis KW - Shakedown analysis Y1 - 2008 ER - TY - CHAP A1 - Tran, Thanh Ngoc A1 - Pham, Phu Tinh A1 - Staat, Manfred T1 - Reliability analysis of shells based on direct plasticity methods N2 - 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 N2 - Abstracts of the Proceedings of the 8th World Congress on Computational Mechanics (WCCM8) and 5th Congress on Computational Methods in Applied Sciences and Engineering (ECCOMAS 2008) June 30th - July, 4th 2008, Venice, Italy. 2 pages with abstracts of the authors, Ill. and references. KW - Finite-Elemente-Methode KW - Limit analysis KW - Shakedown analysis KW - First-order reliability method KW - second-order reliability method KW - Sensitivity Y1 - 2008 ER - TY - CHAP A1 - Staat, Manfred A1 - Szelinski, E. A1 - Heitzer, Michael T1 - Kollapsanalyse von längsfehlerbehafteten Rohren und Behältern T1 - Collapse analysis of longitudinally flawed pipes and vessels N2 - Es werden verbesserte Kollapsanalysen von dickwandigen, mit axialen Oberflächenfehlern behafteten Rohren und Behältern vorgeschlagen. KW - Druckbehälter KW - Stahl KW - Druckbelastung KW - Druckbeanspruchung KW - Rohr KW - Rohrbruch KW - Fehlerstellen KW - pipes KW - vessels KW - load limit KW - burst tests KW - burst pressure KW - flaw Y1 - 2001 ER - TY - CHAP A1 - Staat, Manfred A1 - Heitzer, Michael A1 - Reinders, H. A1 - Schubert, F. T1 - Einspielen und Ratchetting bei Zug- und Torsionsbelastung: Analyse und Experimente T1 - Shakedown and ratchetting under tension-torsion loadings: analysis and experiments N2 - Traglast- und Einspielanalysen sind vereinfachte doch exakte Verfahren der klassischen Plastizitätstheorie, die neben ausreichender Verformbarkeit keine einschränkenden Voraussetzungen beinhalten. Die Vereinfachungen betreffen die Beschaffung der Daten und Modelle für Details der Lastgeschichte und des Stoffverhaltens. Eine FEM-basierte Traglast- und Einspielanalyse für ideal plastisches Material wurde auf ein kinematisch verfestigendes Materialgesetz erweitert und in das Finite Element Programm PERMAS implementiert. In einem einfachen Zug-Torsionsexperiment wurde eine Hohlprobe mit konstanter Torsion und zyklischer Zugbelastung beansprucht, um die neue Implementierung zu verifizieren. Es konnte gezeigt werden, dass die Einspielanalyse gut mit den experimentellen Ergebnissen übereinstimmt. Bei Verfestigung lassen sich wesentlich größere Sicherheiten nachweisen. Dieses Potential bedarf weiterer experimenteller Absicherung. Parallel dazu ist die Eisnpieltheorie auf fortschrittliche Verfestigungsansätze zu erweitern. KW - Zug-Druck-Beanspruchung KW - Einspielen KW - Ratcheting KW - Torsion KW - Zug-Druck-Belastung KW - Torsionsbelastung KW - shakedown KW - ratchetting KW - tension–torsion loading Y1 - 2001 ER - TY - CHAP A1 - Staat, Manfred A1 - Heitzer, Michael A1 - Hicken, E. F. T1 - LISA - ein europäisches Projekt zur FEM-basierten Traglast- und Einspielanalyse T1 - LISA - a European project for FEM-based limit and shakedown analysis N2 - Traglast- und Einspielanalysen sind vereinfachte doch exakte Verfahren der Plastizität, die neben ausreichender Verformbarkeit keine einschränkenden Voraussetzungen beinhalten. Die Vereinfachungen betreffen die Beschaffung der Daten und Modelle für Details der Lastgeschichte und des Stoffverhaltens. Anders als die klassische Behandlung nichtlinearer Probleme der Strukturmechanik führt die Methode auf Optimierungsprobleme. Diese sind bei realistischen FEM-Modellen sehr groß. Das hat die industrielle Anwendung der Traglast- und Einspielanalysen stark verzögert. Diese Situation wird durch das Brite-EuRam Projekt LISA grundlegend geändert. In LISA entsteht auf der Basis des industriellen FEM-Programms PERMAS ein Verfahren zur direkten Berechnung der Tragfähigkeit duktiler Strukturen. Damit kann der Betriebsbereich von Komponenten und Bauwerken auf den plastischen Bereich erweitert werden, ohne den Aufwand gegenüber elastischen Analysen wesentlich zu erhöhen. Die beachtlichen Rechenzeitgewinne erlauben Parameterstudien und die Berechnung von Interaktionsdiagrammen, die einen schnellen Überblick über mögliche Betriebsbereiche vermitteln. Es zeigt sich, daß abhängig von der Komponente und ihren Belastungen teilweise entscheidende Sicherheitsgewinne zur Erweiterung der Betriebsbereiche erzielt werden können. 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 benötigt. Das Vorgehen ist ähnlich der Stabilitätsanalyse (Knicken, Beulen). Durch namhafte industrielle Projektpartner werden Validierung und die Anwendbarkeit auf eine breite Palette technischer Probleme garantiert. Die ebenfalls in LISA entwickelten Zuverlässigkeitsanalysen sind nichlinear erst auf der Basis direkter Verfahren effektiv möglich. Ohne Traglast- und Einspielanalyse ist plastische Strukturoptimierung auch heute kaum durchführbar. Auf die vorgesehenen Erweiterungen der Werkstoffmodellierung für nichtlineare Verfestigung und für Schädigung 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. KW - Einspielen KW - Traglast KW - Finite-Elemente-Methode KW - LISA KW - limit analysis KW - shakedown analysis Y1 - 1999 ER - TY - CHAP A1 - Lang, H. A1 - Wirtz, K. A1 - Heitzer, Michael A1 - Staat, Manfred A1 - Oettel, R. T1 - Zyklische Einspielversuche zur Verifikation von Shakedown-Analysen mittels FEM T1 - Cyclic plastic deformation test to verify FEM-based shakedown analysis N2 - Im Rahmen von Ermüdungsanalysen 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-geförderten Forschungsvorhabens wurden Experimente mit einem 4-Stab-Modell durchgeführt. Das Experiment bestand aus einem wassergekühlten inneren Rohr und drei isolierten und beheizbaren äußeren Probestäben. Das System wurde durch alternierende Axialkräfte, denen alternierende Temperaturen an den äußeren Stäben überlagert wurden, belastet. Die Versuchsparameter wurden teilweise nach vorausgegangenen Einspielanalysen gewählt. Während der Versuchsdurchführung wurden Temperaturen und Dehnungen zeitabhängig gemessen. Begleitend und nachfolgend zur Versuchsdurchführung 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. KW - Einspielen KW - Traglast KW - Finite-Elemente-Methode KW - Shakedown KW - shakedown analysis KW - plastic deformation Y1 - 1999 ER - TY - CHAP A1 - Staat, Manfred A1 - Heitzer, Michael T1 - Limit and shakedown analysis for plastic design N2 - 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. KW - Einspielen KW - Traglast KW - Finite-Elemente-Methode KW - Traglastanalyse KW - Einspielanalyse KW - FEM KW - limit analysis KW - shakedown analysis Y1 - 1997 ER - TY - CHAP A1 - Staat, Manfred A1 - Heitzer, Michael T1 - Direkte FEM-Berechnung der Tragfähigkeit hochbeanspruchter passiver Komponenten T1 - Direct FEM-computation of load carrying capacity of highly loaded passive components N2 - Genaue Kenntnis der Spannungen und Verformungen in passiven Komponenten gewinnt man mit detailierten inelastischen FEM Analysen. Die lokale Beanspruchung läßt sich aber nicht direkt mit einer Beanspruchbarkeit im strukturmechanischen Sinne vergleichen. Konzentriert man sich auf die Frage nach der Tragfähigkeit, dann vereinfacht sich die Analyse. Im Rahmen der Plastizitätstheorie berechnen Traglast- und Einspielanalyse die tragbaren Lasten direkt und exakt. In diesem Beitrag wird eine Implementierung der Traglast- und Einspielsätze in ein allgemeines FEM Programm vorgestellt, mit der die Tragfähigkeit passiver Komponenten direkt berechnet wird. Die benutzten Konzepte werden in Bezug auf die übliche Strukturanalyse erläutert. Beispiele mit lokal hoher Beanspruchung verdeutlichen die Anwendung der FEM basierten Traglast- und Einspielanalysen. Die berechneten Interaktionsdiagramme geben einen guten Überblick über die möglichen Betriebsbereiche passiver Komponenten. Die Traglastanalyse bietet auch einen strukturmechanischen Zugang zur Kollapslast rißbehafteter Komponenten aus hochzähem Material. KW - Finite-Elemente-Methode KW - Tragfähigkeit KW - FEM-Programm KW - FEM-computation KW - load carrying capacity Y1 - 1997 ER - TY - CHAP A1 - Staat, Manfred A1 - Heitzer, M. A1 - Hicken, E. F. T1 - LISA, ein europäisches Projekt zur direkten Berechnung der Tragfähigkeit duktiler Strukturen N2 - Traglast- und Einspielanalysen sind vereinfachte doch exakte Verfahren der Plastizität, die neben ausreichender Verformbarkeit keine einschränkenden Voraussetzungen beinhalten. Die Vereinfachungen betreffen die Beschaffung der Daten und Modelle für Details der Lastgeschichte und des Stoffverhaltens. Anders als die klassische Behandlung nichtlinearer Probleme der Strukturmechanik führt die Methode auf Optimierungsprobleme. Diese sind bei realistischen FEM-Modellen sehr groß. Das hat die industrielle Anwendung der Traglast- und Einspielanalysen stark verzögert. Diese Situation wird durch das Brite-EuRam Projekt LISA grundlegend geändert. Die Autoren möchten der Europäischen Kommission an dieser Stelle für die Förderung ausdrücklich danken. In LISA entsteht auf der Basis des industriellen FEM-Programms PERMAS ein Verfahren zur direkten Berechnung der Tragfähigkeit duktiler Strukturen. Damit kann der Betriebsbereich von Komponenten und Bauwerken auf den plastischen Bereich erweitert werden, ohne den Aufwand gegenüber elastischen Analysen wesentlich zu erhöhen. Die beachtlichen Rechenzeitgewinne erlauben Parameterstudien und die Berechnung von Interaktionsdiagrammen, die einen schnellen Überblick über mögliche Betriebsbereiche vermitteln. Es zeigt sich, daß abhängig von der Komponente und ihren Belastungen teilweise entscheidende Sicherheitsgewinne zur Erweiterung der Betriebsbereiche erzielt werden können. 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 benötigt. Das Vorgehen ist änhlich der Stabilitätsanalyse (Knicken, Beulen). Durch namhafte industrielle Projektpartner werden Validierung und die Anwendbarkeit auf eine breite Palette technischer Probleme garantiert. Die ebenfalls in LISA geplante Zuverlässigkeitsanalyse ist erst auf der Basis direkter Verfahren effektiv möglich. Ohne Traglast- und Einspielanalyse ist plastische Strukturoptimierung auch heute kaum durchführbar. KW - Finite-Elemente-Methode KW - Traglastanalyse KW - Einspielanalyse KW - limit analysis KW - shakedown analysis Y1 - 1998 ER - TY - CHAP A1 - Heitzer, M. A1 - Staat, Manfred T1 - Direct FEM approach to design-by-analysis of pressurized components N2 - Abstracts of the ACHEMA 2000 - International Meeting on Chemical Engineering, Environmental Protection and Biotechnology, May 22 - 27, 2000. Frankfurt am Main. Achema 2000 : special edition / Linde. [Ed.: Linde AG. Red.: Volker R. Leski]. - Wiesbaden : Linde AG, 2000. - 56 p. : Ill., . - pp: 79 - 81 N2 - Abstracts der ACHEMA 2000 - International Meeting on Chemical Engineering, Environmental Protection and Biotechnology, May 22 - 27, 2000. Frankfurt am Main. KW - Finite-Elemente-Methode KW - Finite-Elemente-Methode KW - limit analysis KW - shakedown analysis Y1 - 2000 ER - TY - CHAP A1 - Tran, Thanh Ngoc A1 - Staat, Manfred A1 - Kreißig, R. T1 - Finite element shakedown and limit reliability analysis of thin shells N2 - A procedure for the evaluation of the failure probability of elastic-plastic thin shell structures is presented. The procedure involves a deterministic limit and shakedown analysis for each probabilistic iteration which is based on the kinematical approach and the use the exact Ilyushin yield surface. Based on a direct definition of the limit state function, the non-linear problems may be efficiently solved by using the First and Second Order Reliabiblity Methods (Form/SORM). This direct approach reduces considerably the necessary knowledge of uncertain technological input data, computing costs and the numerical error. In: Computational plasticity / ed. by Eugenio Onate. Dordrecht: Springer 2007. VII, 265 S. (Computational Methods in Applied Sciences ; 7) (COMPLAS IX. Part 1 . International Center for Numerical Methods in Engineering (CIMNE)). ISBN 978-1-402-06576-7 S. 186-189 KW - Finite-Elemente-Methode KW - Limit analysis KW - shakedown analysis KW - Exact Ilyushin yield surface KW - Random variable KW - First Order Reliabiblity Method Y1 - 2007 ER - TY - CHAP A1 - Tran, Thanh Ngoc A1 - Staat, Manfred A1 - Kreißig, R. T1 - Calculation of load carrying capacity of shell structures with elasto-plastic material by direct methods N2 - Proceedings of the International Conference on Material Theory and Nonlinear Dynamics. MatDyn. Hanoi, Vietnam, Sept. 24-26, 2007, 8 p. In this paper, a method is introduced to determine the limit load of general shells using the finite element method. The method is based on an upper bound limit and shakedown analysis with elastic-perfectly plastic material model. A non-linear constrained optimisation problem is solved by using Newton’s method in conjunction with a penalty method and the Lagrangean dual method. Numerical investigation of a pipe bend subjected to bending moments proves the effectiveness of the algorithm. KW - Finite-Elemente-Methode Y1 - 2007 ER - TY - CHAP A1 - Staat, Manfred A1 - Ballmann, J. T1 - Fundamental aspects of numerical methods for the propagation of multi-dimensional nonlinear waves in solids T2 - Nonlinear hyperbolic equations : theory, computations methods, and applications ; proceedings of the 2nd International Conference on Nonlinear Hyperbolic Problems, Aachen N2 - The nonlinear scalar constitutive equations of gases lead to a change in sound speed from point to point as would be found in linear inhomogeneous (and time dependent) media. The nonlinear tensor constitutive equations of solids introduce the additional local effect of solution dependent anisotropy. The speed of a wave passing through a point changes with propagation direction and its rays are inclined to the front. It is an open question whether the widely used operator splitting techniques achieve a dimensional splitting with physically reasonable results for these multi-dimensional problems. May be this is the main reason why the theoretical and numerical investigations of multi-dimensional wave propagation in nonlinear solids are so far behind gas dynamics. We hope to promote the subject a little by a discussion of some fundamental aspects of the solution of the equations of nonlinear elastodynamics. We use methods of characteristics because they only integrate mathematically exact equations which have a direct physical interpretation. KW - Nichtlineare Welle KW - Nichtlineare Gleichung KW - Festkörper KW - Elastodynamik KW - Multi-dimensional wave propagation KW - nonlinear solids KW - nonlinear tensor constitutive equation Y1 - 1989 SP - 574 EP - 588 ER -