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 T1 - Problems and chances for probabilistic fracture mechanics in the analysis of steel pressure boundary reliability. - Überarb. Ausg. N2 - In: 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. - 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. KW - Bruchmechanik KW - probabilistic fracture mechanics KW - PFM Y1 - 2006 ER - TY - CHAP A1 - Abel, Alexander A1 - Pérez-Viana, Daniel A1 - Ciritsis, Bernard A1 - Staat, Manfred ED - Erni, Daniel ED - Fischerauer, Alice ED - Himmel, Jörg ED - Seeger, Thomas ED - Thelen, Klaus T1 - Prevention of femur neck fractures through femoroplasty T2 - 2nd YRA MedTech Symposium 2017 : June 8th - 9th / 2017 / Hochschule Ruhr-West Y1 - 2017 SN - 978-3-9814801-9-1 U6 - http://dx.doi.org/10.17185/duepublico/43984 N1 - A young researchers track of the 7th IEEE Workshop & SENSORICA 2017 SP - 114 EP - 115 PB - Universität Duisburg-Essen CY - Duisburg ER - TY - CHAP A1 - Bhattarai, Aroj A1 - Staat, Manfred ED - Fernandes, P.R. ED - Tavares, J. M. T1 - Pectopexy to repair vaginal vault prolapse: a finite element approach T2 - Proceedings CMBBE 2018 N2 - 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. Y1 - 2018 N1 - 15th International Symposium on Computer Methods in Biomechanics and Biomedical Engineering and 3rd Conference on Imaging and Visualization. CMBBE 2018. 26-29 March 2018, Lisbon, Portugal 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 - 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 - Raman, Aravind Hariharan A1 - Jung, Alexander A1 - Horváth, András A1 - Becker, Nadine A1 - Staat, Manfred ED - Staat, Manfred ED - Erni, Daniel T1 - Modification of a computer model of human stem cell-derived cardiomyocyte electrophysiology based on Patch-Clamp measurements T2 - 3rd YRA MedTech Symposium 2019 : May 24 / 2019 / FH Aachen N2 - 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). Y1 - 2019 SN - 978-3-940402-22-6 U6 - http://dx.doi.org/10.17185/duepublico/48750 SP - 10 EP - 11 PB - Universität Duisburg-Essen CY - Duisburg ER - TY - CHAP A1 - Duong, Minh Tuan A1 - Nguyen, N. H. A1 - Staat, Manfred T1 - Modeling and simulation of a growing mass by the Smoothed Finite Element Method (SFEM) T2 - 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 Y1 - 2015 SP - 1 EP - 4 PB - RWTH Aachen University CY - Aachen 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 - 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 -