TY - CHAP A1 - Stark, Ralf A1 - Bartel, Sebastian A1 - Ditsche, Florian A1 - Esch, Thomas T1 - Design study of a 30kN LOX/LCH4 aerospike rocket engine for lunar lander application T2 - Aerospace Europe Conference 2023 - 10th EUCASS - 9th CEAS N2 - Based on lunar lander concept EL3, various LOX/CH4 aerospike engines were studied. A distinction was made between single and cluster configurations as well as ideal and non-ideal contour concepts. It could be shown that non-ideal aerospike engines promise a significant payload gain. Y1 - 2023 N1 - Lausanne, July 9-13, 2023 ER - TY - JOUR A1 - Starck, Andreas T1 - Projektsteuerung contra Architektengrundleistung oder wer steuert das Baugeschehen? N2 - Sieht man sich die umfangreichen Betätigungsfelder für einen Projektsteuerer in den Publikationen der einschlägigen Verbände und der Anbieter etwas genauer an, so wird man feststellen, das nach der eigentlichen Projektvorbereitungsphase mit Wirtschaftlichkeitsberechnungen und Sicherstellung der Finanzierung erhebliche Überschneidungen zu den in der HOAI ausgewiesenen Tätigkeiten der weiteren Planungsbeteiligten, insbesondere des Gebäudeplaners, also des Architekten bestehen. Geht man nun davon aus, dass der Bauherr diese Leistungen nicht doppelt bezahlen will, wäre die logische Konsequenz aus der vollumfänglichen Beauftragung eines Projektsteuerers die Verminderung des Auftragsumfangs an den Architekten, verbunden mit einer Honorarminderung für den Architekten. Damit bricht dem Architekten bei eingehender Betrachtung am Ende mehr als die Hälfte seiner Tätigkeit und damit seiner Grundlage zur Honorarerzielung weg. Der Bauherr muss in erster Linie seine Wünsche definieren und sein Budget bestimmen. Er beauftragt die Planungsbeteiligten und nimmt deren Leistungen entgegen. Sein Problem dabei ist, dass er diese Leistung nicht beurteilen kann, weder in Bezug auf deren Vollständigkeit, noch in Bezug auf deren Inhalt. Hier steht der Projektsteuerer im eigentlichen Sinne. Er muss wissen, was die Planungsbeteiligten für ihr Geld zu leisten haben und wie er diese Leistungen durchsetzen kann. Letztendlich sorgt er dann aber auch dafür, das die Architektenleistungen, also Planung und Ausschreibungsunterlagen vom Bauherrn verstanden werden. Warum aber kann der Architekt selbst seine Leistungen und damit den Nachweis der Leistungserfüllung nicht selbst dem Bauherrn verständlich und damit glaubhaft machen? Es liegt also letztlich in der Hand der Architekten, ob ihr Betätigungsfeld weiter durch in die Planung und Gestaltung eingreifende, zusätzliche Projektsteuerer und Generalunternehmer eingeengt oder sogar weggenommen werden kann. Die Frage, wer das Baugeschehen steuert und lenkt bleibt solange ungeklärt, wie die Architekten dieses Tätigkeitsfeld des Architekten im Baubetrieb weiterhin nur unzulänglich ausfüllen können und wollen. Y1 - 2007 ER - TY - JOUR A1 - Stapenhorst, Carolin A1 - Zabek, Magdalena A1 - Hildebrand, Linda T1 - Communication process and information flow in the architectural planning context JF - Creativity game : theory and practice of spatial planning N2 - Against the background of growing data in everyday life, data processing tools become more powerful to deal with the increasing complexity in building design. The architectural planning process is offered a variety of new instruments to design, plan and communicate planning decisions. Ideally the access to information serves to secure and document the quality of the building and in the worst case, the increased data absorbs time by collection and processing without any benefit for the building and its user. Process models can illustrate the impact of information on the design- and planning process so that architect and planner can steer the process. This paper provides historic and contemporary models to visualize the architectural planning process and introduces means to describe today’s situation consisting of stakeholders, events and instruments. It explains conceptions during Renaissance in contrast to models used in the second half of the 20th century. Contemporary models are discussed regarding their value against the background of increasing computation in the building process. KW - Planning process KW - Manifestations KW - Tools KW - Conditions KW - Actors KW - Structure and Stages KW - Design process Y1 - 2018 U6 - https://doi.org/10.15292/IU-CG.2018.06.066-073 IS - 6 SP - 66 EP - 73 PB - University of Ljubljana CY - Ljubljana ER - TY - RPRT A1 - Stapenhorst, Carolin A1 - Van Den Bergh, Wim A1 - Goliasch, Simon A1 - Kühnle, Christian A1 - Läufer, Jonas A1 - Ring, Jana A1 - Schmalt, Nicola T1 - Roman traces for cross-border identification T2 - Design Strategies for Transforming Cross-Border Regions N2 - The research group focuses on the characteristics in the land-and cityscapes of the Drielanden-zone, which contribute to generate common identities, as well as on those features that trigger differences and specificities of the adjacent countries that enrich the perception of the zone. In this research, the instruments of cartography and land survey system serve to detect and localize the fragmented appearance of relevant historic elements. These analytic procedures help to develop strategies for infrastructures and processes that gradually initiate local forms of cross-border tourism. The architectural research displays how top-down and bottom-up interventions can be combined in order to guarantee a sustainable use and development of the considered area. KW - Building Culture KW - Archeology KW - Cartography KW - Land Survey and Measurement Systems KW - Infrastructures Y1 - 2016 SP - 5 ER - TY - JOUR A1 - Stapenhorst, Carolin A1 - Motta, Luciano T1 - Città Olivettiana in Ivrea, Italien JF - Bauwelt Y1 - 2018 SN - 0005-6855 VL - 109 IS - 22 SP - 20 EP - 31 PB - Bauverlag BV CY - Gütersloh ER - TY - BOOK A1 - Stapenhorst, Carolin A1 - Meerbach, Kerstin T1 - Studie zur forschungsbezogenen Lehre an der Fakultät für Architektur der RWTH Aachen KW - Architekturforschung KW - Forschungsorientierte Lehre KW - Didaktik KW - Architekturwissenschaft Y1 - 2019 U6 - https://doi.org/10.18154/rWth-2019-06163 PB - RWTH Aachen CY - Aachen ER - TY - CHAP A1 - Stapenhorst, Carolin A1 - Geßner, Stephan A1 - Woerd, Jan Dirk van der ED - Bögle, Annette ED - Grohmann, Manfred T1 - ArchitecTours – a close look on structures around us T2 - Proceedings of IASS Annual Symposia N2 - Architects and civil engineers work together regularly during their professional days and are irreplaceable for each other. This co-operation is sometimes made more difficult by the differences in their disciplinary languages and approaches. Structures are evaluated by architects on the basis of criteria such as spatial impact and usability, while civil engineers analyze them more closely by their bearing and deformation properties, as well as by constructive aspects. This diversity of assessment criteria and approaches is often continued in both academic disciplines in the view on structures. Within the framework of the Exploratory Teaching Space (ETS), a funding program to improve teaching at RWTH Aachen University and to promote new teaching concepts, a project was carried out jointly by the Junior Professorship of Tool-Culture at the Faculty of Architecture and the Institute of Structural Concrete at the Faculty of Civil Engineering. The aim of the project is to present buildings in such a way that the differences in perception between architects and civil engineers are reduced and the common understanding is promoted. The project develops a database, which contains a collection of striking buildings from Aachen and the surrounding area. The buildings are categorized according to terms that come from both disciplinary areas. The collection can be freely explored or crossed through learning trails. The medium of film plays a special role in presenting the buildings. The buildings are assigned to different categories of load bearing structures as linear, planar and spatial structures, and further to different types of material, functional programs and spatial characteristics. Since the buildings are located in the direct vicinity of Aachen, they can be visited by the students. This makes them more sensitive to their environment. Intrinsic motivation, as well as implicit learning is encouraged. The paper will provide a detailed report of the project, its implementation, the feedback of the students and the plans for further development. KW - structural systems KW - perception of structures KW - interdisciplinary student projects KW - education KW - collaboration of architects and structural engineers KW - teaching of structures Y1 - 2017 SN - 2518-6582 N1 - IASS Annual Symposium 2017 "Interfaces: Architecture, Engineering, Science", 25. - 28.9.2017, Hamburg, Germany PB - IASS CY - Madrid ER - TY - JOUR A1 - Stapenhorst, Carolin A1 - Dutto, Andrea Alberto T1 - Notes on conceptual learning in architecture JF - Cartha - The Form of Form Y1 - 2016 N1 - Auch enthalten in der Buchausgabe "CARTHA – On the Form of Form", ISBN 978-3-03860-070-1, Park Books, 2019 CY - Basel ER - TY - JOUR A1 - Stapenhorst, Carolin A1 - Dutto, Andrea Alberto T1 - Turin: Industriedenkmal wird Kulturzentrum wird Lazarett JF - Bauwelt Y1 - 2020 SN - 0005-6855 VL - 111 IS - 13 SP - 56 EP - 59 PB - Bauverlag BV CY - Gütersloh ER - TY - CHAP A1 - Stapenhorst, Carolin ED - Callegari, Guido ED - De Giorgi, Claudia ED - Occelli, Chiara L.M. ED - Palma, Riccardo T1 - The didactic experimentation on housing modules for cycle travellers T2 - MAACC. Modulo abitativo autosufficiente per cicloviaggiatori e camminatori. Y1 - 2023 SN - 978-88-6242-778-4 SP - 40 EP - 44 PB - LetteraVentidue Edizioni Srl CY - Siracusa ER - TY - BOOK A1 - Stapenhorst, Carolin T1 - Concept : a dialogic instrument in architectural design N2 - Concept - this is a key term in architectural discourse. However, all too often it is used imprecisely or merely for marketing purposes. What is a concept actually? This publication moves between design theory and design practice and follows the history of the definition of concept in architecture, leading to the formulation of a specifically instrumental and operative definition. It bases concept in architecture on its strategic potential in design decision-making processes. In the changing profession of the designing architect, decisions are increasingly made in multidisciplinary groups. Concept can serve as a dialogic instrument in the process, making it possible to process heterogeneous information from a range of spheres of knowledge. The effective presentation of selected information becomes a relevant interface in the design process, which has a significant influence on the quality of the design. Y1 - 2016 SN - 978-3-86859-364-8 PB - Jovis CY - Berlin ER - TY - CHAP A1 - Stapenhorst, Carolin ED - Schmitz, Thomas H. ED - Häußling, Roger ED - Mareis, Claudia ED - Groninger, Hannah T1 - Grids. Projektdokumentationen als Denkinstrument T2 - Manifestationen im Entwurf Y1 - 2016 SN - 978-3-8394-3160-3 U6 - https://doi.org/10.1515/9783839431603-009 SP - 185 EP - 216 PB - Transcript CY - Bielefeld ER - TY - CHAP A1 - Stapenhorst, Carolin ED - Frank, Ute ED - Lindenmayer, Verena ED - Loewenberg, Patrick ED - Rocneanu, Carla T1 - Robustheit T2 - Hiatus. Architekturen für die gebrauchte Stadt KW - Typologien KW - Stadtentwicklung KW - Urbanismus Y1 - 2017 SN - 978-3-0356-1386-5 SP - 155 EP - 164 PB - Birkhäuser CY - Basel ER - TY - CHAP A1 - Stapenhorst, Carolin ED - Hasse, Jürgen T1 - Heimat entwerfen? BT - Eine Annäherung durch Programme und Formen T2 - Das Eigene und das Fremde - Heimat in Zeiten der Mobilität Y1 - 2019 SN - 978-3-495-49029-7 (print) SN - 978-3-495-81756-8 (online) U6 - https://doi.org/10.5771/9783495817568 SP - 215 EP - 246 PB - Karl Alber CY - Baden-Baden ER - TY - CHAP A1 - Stapenhorst, Carolin ED - Lyngsø Christensen, Rikke ED - Drach, Ekkerhard ED - Gasperoni, Lidia ED - Hallama, Doris ED - Hougaard, Anna Katrine ED - Liptau, Ralf T1 - Multidimensionale Arbeitsblätter T2 - Artefakte des Entwerfens N2 - Können wir Skizzenblätter, die gemischte Systeme von Text und Bildanteilen zeigen, als räumliche und zeitliche Verdichtung von Reflexionsmilieus verstehen? Wie wirkt sich die durch die räumliche Begrenzung des Blatts bedingte gleichzeitige Anwesenheit von Text und Bild aus, welche Wechselwirkungen entfalten sich? Diese Fragenstellungen führen zur Definition der ‚Multidimensionalen Arbeitsblätter‘, die als geeignetes Medium der Analyse von entwerferischen Denkprozessen verstanden werden. Anhand von fünf Beispielen wird beschrieben, wie durch dekompositorische Prozeduren Zeichnungsgenealogien sichtbar gemacht werden können, die intensive Auskunft über Entwurfshandlungen geben. Y1 - 2020 SN - 978-3-7983-3256-0 U6 - https://doi.org/10.14279/depositonce-8508.2 SN - 2566-9656 N1 - Der Tagungsband versammelt Beiträge des 4. Forums Architekturwissenschaft zum architektonischen Entwerfen und seinen Artefakte. Die vom Netzwerk Architekturwissenschaft ausgerichtete Konferenz hat im November 2017 an der TU Berlin stattgefunden. SP - 202 EP - 224 PB - Universitätsverlag der TU Berlin CY - Berlin ER - TY - BOOK A1 - Stapenhorst, Carolin T1 - Cento Tavole BT - Referenzen als Werkzeuge des Entwurfs Y1 - 2016 N1 - Katalog zur Ausstellung im Reiff-Museum Aachen, 05/12/16 - 12/12/16 PB - RWTH Aachen CY - Aachen ER - TY - CHAP A1 - Stapenhorst, Carolin ED - Palma, Riccardo ED - Dutto, Andrea Alberto T1 - La Land Art come forma di cartografia applicata / Land Art as a Form of Applied Cartography T2 - Tracciare piani, disegnare carte / Sketching plans, drawing maps Y1 - 2016 SN - 978-88-99982-24-9 SP - 195 PB - Accademia University Press CY - Turin ER - TY - CHAP A1 - Stapenhorst, Carolin ED - Palma, Riccardo ED - Ravagnati, Carlo T1 - Organizzare l’addizione T2 - Atlante di progettazione architettonica Y1 - 2014 SN - 978-88-251-7385-7 SP - 490 EP - 505 PB - CittàStudiEdizioni CY - Mailand ER - TY - CHAP A1 - Stapenhorst, Carolin ED - Monestiroli, Antonio ED - Semerani, Luciano T1 - Identità di paesaggi nascosti T2 - La casa. Le forme dello stare Y1 - 2011 SN - 978-88-572-1006-3 SP - 92 EP - 101 PB - Skira CY - Mailand ER - TY - CHAP A1 - Stapenhorst, Carolin ED - Deutscher Werkbund NW e.V., T1 - Werkzeuge und ihre Wirkungsmacht BT - Die Digitalisierung des architektonischen Handelns T2 - Werkbund Akademiereihe. hefte 19-20 / 2017-2018 Y1 - 2019 SN - 978-3-00-062587-9 SP - 62 EP - 74 ER - TY - THES A1 - Stapenhorst, Carolin T1 - The concept as an operant instrument within the interdisciplinarity of the architectural design process N2 - In the introduction to their book "What is philosophy?" Gilles Deleuze and Felix Guattari deplore the inflationary and trivialised use of the term concept: "Finally, the most shameful moment came when computer science, marketing, design and advertising, all the disciplines of communication, seized hold of the word concept itself and said: 'This is our concern, we are the creative ones, we are the ideas men! We are the friends of the concept, we put in our computers.' " This doctoral thesis shares the concern of Gilles Deleuze and Felix Guattari, but still, it is a thesis in architecture and thus collocated within the field of the representatives of the "ideas men". It engages in architectural design theory, and refers in particular to the investigation of methodological approaches within the design process. Therefore, the thesis will not contribute to the philosophical dimension of the term, but intends to overcome its imprecise use within the architectural discourse, in compliance with Eugène Viollet-le-Duc's admonition relative to vague definitions: "Dans les arts, et dans l'architecture en particulier, les définitions vagues ont causé bien des erreurs, ont laissé germer bien des préjugés, enraciner bien des idées fausses. On met un mot en avant, chacun y attache un sens différent." The term concept in architecture is very often used as pure marketing collateral, it serves to sell an idea, a product, a design. Its functional applicability is reduced to a special manner of illustration, produced as one of the various design presentation documents at the end of the design process. In contrast, the original contribution of this thesis aims to give a precise, instrumental dimension to the term concept: the concept is the expression of a specific logic, capable to guide the decisional sequences of the process and thus to improve the quality of the designed projects. The motivation to define a specific instrumentality of the concept is closely connected to the issue of interdisciplinarity in the architects’ profession. The interdisciplinary character of the architectural field is widely accepted and discussed as such, but the thesis intends to give a more precise definition of the various kinds of competences involved by classifying them into either the internal or the external group. The traditional notion of interdisciplinarity, predominantly seen as collaboration between architects and technical experts, and, most notably, the historical, sometimes contentious, relationship between architects and engineers is described. Referring to recent developments, the transformation of the architect’s role within the professional sphere, marked by an increasing importance of diverse influences and linked to a growing risk of marginalisation, is illustrated. The thesis describes different ways to adapt to this specific kind of interdisciplinarity, which generally requires the architect’s ability to connect and to integrate various contents, different points of view and diverse scales. On the other hand, the big potential which is implicit in the interdisciplinary field is exposed: architects can inform their core competence, the design, by extracting contents of different disciplinary competences, pertaining or not pertaining to their own professional field. They have the possibility to cross fields of external competences in a selective way and by doing so they can build up a corpus of knowledge capable to generate and communicate guidelines and systematic methodologies for their design. At the end, the analysis of these two aspects allows the definition of a more specific professional profile of the architect as specialist of interdisciplinarity. The thesis is concerned with the theories around the design process. The design process is seen as open to inspection and critical evaluation, with major focus on the decisional sequences which characterise it. It concentrates on the process’ descriptiveness and the degree of self-conscious approaches applied within it. The importance of regulative, strategic mechanisms is illustrated by testimonies taken from a series of design researches and leads to the functional definition of the figure of the concept as representation of a coherent set of ideas, as generator of a project-specific system of rules and as communicator of decisional strategies. The concept's function is furthermore defined as communicative interface which generates and transmits the system of rules authoritative for all the disciplinary competences involved in the design process, a communicative interface which constitutes a basis of shared convictions capable to increase the efficiency of collaboration. Furthermore, the concept's capacity to explore and elaborate the contents of external disciplines is identified as a possible methodological approach to innovative design thinking. The approach to a specific functional definition of the concept is continued by the description of a series of instruments that are simultaneously generating and communicating it. It is outlined to which degree the concept itself is already the result of an ideational process, collocated within the initial phase of the design proceedings, serving as a guideline to them, but still continuously evolving and adapting in its progression. In addition, it is illustrated how all the diverse instruments of the concept are operational media through which the knowledge transition between different disciplines can occur. The considerations about the concept as operational instrument of design are elaborated with regard to a number of examples of didactical applications that are particularly involved in the development and teaching of specific design methods. These examples illustrate the interrelations between design theory and design education. They are derived from very different schools of architecture and diverse mindsets, but all of them transmit models of conceptual design thinking. KW - methodologies KW - instruments KW - interdisciplinarity KW - architectural design process KW - design theory Y1 - 2012 PB - Politecnico di Torino CY - Turin ER - TY - JOUR A1 - Stanley, Lesley A. A1 - Horsburgh, Brian C. A1 - Ross, Jillian A1 - Scheer, Nico A1 - Wolf, C. Roland T1 - Drug transporters: Gatekeepers controlling access of xenobiotics to the cellular interior JF - Drug Metabolism Reviews Y1 - 2009 U6 - https://doi.org/10.1080/03602530802605040 SN - 1097-9883 VL - 41 IS - 1 SP - 27 EP - 65 PB - Taylor & Francis CY - London ER - TY - JOUR A1 - Stanley, Lesley A. A1 - Horsburgh, Brian C. A1 - Ross, Jillian A1 - Scheer, Nico A1 - Wolf, C. Roland T1 - Nuclear Receptors which play a pivotal role in drug disposition and chemical toxicity JF - Drug Metabolism Reviews Y1 - 2006 U6 - https://doi.org/10.1080/03602530600786232 SN - 1097-9883 VL - 38 IS - 3 SP - 515 EP - 597 ER - TY - CHAP A1 - Stangel-Meseke, Martina A1 - Hahn, Pia A1 - Steuer-Dankert, Linda T1 - Balance durch Diversity Management : Lösungsansätze für unternehmerische Herausforderungen aus Megatrends T2 - Balance Management N2 - Unsere unternehmerische Umwelt befindet sich in einem zunehmend dynamischen Wandel. Dies führt dazu, dass Herausforderungen, denen sich Unternehmen stellen müssen, immer komplexer werden. Hier gilt es zunehmend, eine Balance zwischen verschiedenen Spannungsfeldern zu erreichen. Sogenannte Megatrends stellen die Treiber dieses Wandels dar. Als Megatrend werden nach dem Zukunftsinstitut (2010a) richtungsweisende Veränderungstendenzen aufgefasst, die alle Bereiche des Lebens sowohl individuell als auch gesellschaftlich beeinflussen und langfristige Auswirkungen haben. Y1 - 2013 SN - 978-3-658-02191-7 U6 - https://doi.org/10.1007/978-3-658-02192-4_6 SP - 145 EP - 166 PB - Springer Gabler CY - Wiesbaden ER - TY - CHAP A1 - Stangel-Meseke, Martina A1 - Hahn, Pia A1 - Steuer-Dankert, Linda T1 - Der Individualisierungs-Trend prägt die Unternehmenszukunft T2 - Diversity Management und Individualisierung N2 - Laut Zukunftsinstitut (2010) stellt die Individualisierung eine langfristige und nachhaltige Veränderung dar, die die gesamte Gesellschaft (den einzelnen Menschen, Unternehmen, den Staat) betrifft und Auswirkungen auf nahezu alle Lebensbereiche (z. B. Arbeit, Wohnen, Partnerschaft) hat. Die Individualisierung beschreibt dabei die Entwicklung hin zur Fokussierung persönlicher Interessen und Lebensentscheidungen der einzelnen Person (Kunze, Individualisierung, 2011). Der Grund für diese Entwicklung sind laut Kunze (Individualisierung, 2011) Treiber wie steigendes Vermögen, Bildung und Mobilität, was die einzelne Person unabhängiger von größeren Gemeinschaften macht und mehr Freiheit zur Selbstverwirklichung bietet. Als eine Konsequenz daraus werden Wertevorstellungen nicht mehr einfach hingenommen, sondern für die eigene Person überprüft und individualisiert (Kunze, Individualisierung, 2011). So wies Beck bereits 1996 darauf hin, dass Individualisierung meint „erstens die Auflösung und zweitens die Ablösung industriegesellschaftlicher Lebensformen durch andere, in denen die Einzelnen ihre Biographie selbst herstellen, inszenieren, zusammenflickschustern müssen“ (Beck, Die Erfindung des Politischen, 1996, S. 150). Y1 - 2015 SN - 978-3-658-07484-5 U6 - https://doi.org/10.1007/978-3-658-07485-2_1 SP - 1 EP - 3 PB - Springer Gabler CY - Wiesbaden ER - TY - CHAP A1 - Stangel-Meseke, Martina A1 - Hahn, Pia A1 - Steuer-Dankert, Linda T1 - Ausblick: Der individualitätsbezogene Diversity Management-Ansatz als Antwort auf Individualisierung T2 - Diversity Management und Individualisierung N2 - Der Megatrend Individualisierung fordert von Unternehmen, ihre Strategien und Prozessabläufe bei zunehmender Globalisierung grundlegend zu überdenken. Während Strategien und Prozessabläufe im Unternehmen Standards unterliegen, entwickelt sich unsere Gesellschaft immer stärker zu einem individuumszentrierten System, in dem es gilt, Werte und Lebensstile der Individuen zu berücksichtigen und derart wertzuschätzen, dass Mitarbeitende motiviert und mit hoher Bindung an das Unternehmen die anstehenden Leistungen für das Unternehmen erbringen. Im Konzept DiM sind Standardisierung und Individualisierung keine gegensätzlichen Aspekte, da bei DiM neben der Betrachtung des betriebswirtschaftlichen Nutzens dieses Konzepts für Unternehmen die Wertschätzung des Individuums als genuines Merkmal betont wird. Y1 - 2015 SN - 978-3-658-07485-2 SP - 23 EP - 24 PB - Springer Gabler CY - Wiesbaden ER - TY - CHAP A1 - Stahlberg, Nadine A1 - Barnat, Miriam T1 - Schreiben in der didaktischen Diskussion zum Conceptual Change: Potenziale für das Lernen in MINT-Fächern T2 - Minttendrin Lehre im Dialog : Tagungsband zum 2. HDMINT-Symposium 2015, 24./25. September, Technische Hochschule Nürnberg Georg Simon Ohm / Diz, Didaktikzentrum Y1 - 2015 N1 - HDMINT Symposium <2., 2015, Nürnberg> SP - 169 EP - 175 ER - TY - PAT A1 - Stadtmüller, Ralf A1 - Tippkötter, Nils A1 - Ulber, Roland T1 - A method for production of single-stranded nucleic acids [Europäische Patentanmeldung] Y1 - 2013 PB - Europäisches Patentamt CY - Den Hague ER - TY - PAT A1 - Stadtmüller, Ralf A1 - Tippkötter, Nils A1 - Ulber, Roland T1 - Method for production of single-stranded macronucleotides N2 - The invention relates to a method for production of single-stranded macronucleotides by amplifying and ligating an extended monomeric single-stranded target nucleic acid sequence (targetss) into a repetitive cluster of double-stranded target nucleic acid sequences (targetds), and subsequently cloning the construct into a vector (aptagene vector). The aptagene vector is transformed into host cells for replication of the aptagene and isolated in order to optain single-stranded target sequences (targetss). The invention also relates to single-stranded nucleic acids, produced by a method of the invention. Y1 - 2015 N1 - Patent auch unter EP2774996, EP2774996, US2017145460 und US9944966 veröffentlicht. ER - TY - GEN A1 - Stadtmüller, R. A1 - Wollny, S. A1 - Tippkötter, Nils A1 - Ulber, Roland T1 - Amplifikation und Einsatz von ssDNA-Aptameren T2 - Chemie Ingenieur Technik N2 - Die wachsende Produktpalette von z. B. Pharmazeutika geht mit einer steigenden Nachfrage für hochsensitive/schonende Aufreinigungstechniken einher. Bisherige Verfahren führen oft zu geringer Reinheit und verminderter Bioaktivität, zeigen eine Limitation der Analytengröße oder bedingen dessen Modifikation. Durch die Kombination von mikroskaligen Magnetpartikeln und spezifisch wechselwirkenden Einzelstrang-DNA-Oligonukleotiden, den sog. ssDNA-Aptameren, sind eine höhere Selektivität/Reinheit und eine Automatisierung möglich. In diesem Kontext werden zum einen ssDNA-Amplifikationstechniken und zum anderen der praktische Einsatz von Aptameren in einer Magnetseparation vorgestellt. Die ssDNA-Synthese basiert auf einem In-vivo-dsDNA-Produktionsschritt mittels eines rekombinanten Escherichia coli. Die als High-copy-Plasmid organisierte Sequenz wird in vitro durch Kombination verschiedener enzymatischer Reaktionen in die funktionelle ssDNA überführt. Diese Technik bedingt nur minimale Instrumentierung bzw. Prozessregelung. Die zweite Synthesetechnik wird in Form eines In-vitro-Amplifikationsverfahrens realisiert und beruht auf dem Prinzip einer PCR (Potenzial zu einer Automatisierung bzw. Miniaturisierung). Die gewonnenen Aptamere werden im Anschluss in einem auf Magnetpartikeln basierten Trennverfahren zur Isolationvon 6xHis-tag-Proteinen bezüglich ihrer Eigenschaften untersucht. Y1 - 2012 U6 - https://doi.org/10.1002/cite.201250112 SN - 0009-286X SN - 1522-2640 (eISSN) N1 - ProcessNet-Jahrestagung 2012 und 30. DECHEMA-Jahrestagung der Biotechnologen, 10. – 13. September 2012, Karlsruhe VL - 84 IS - 8 SP - 1294 PB - Wiley-VCH CY - Weinheim ER - TY - GEN A1 - Stadtmüller, R. A1 - Tippkötter, Nils A1 - Ulber, Roland T1 - Produktion von einzelsträngigen DNA-Makronukleotiden T2 - Chemie Ingenieur Technik N2 - In der Biotechnologie stellt Einzelstrang-DNA (ssDNA) eine Schlüsselrolle dar und fungiert z. B. als Baustein für die nanoskalige Feinmechanik oder als Affinitätsligand, ein sog. Aptamer. Hinsichtlich der industriellen Verwendung bieten Aptamere im Vergleich zu Antikörpern viele Vorteile, wie z. B. eine gute Renaturierung bzw. die Selektion für cytotoxische Moleküle. Aktuell wächst die Nachfrage für chimäre Aptamere von bis zu 200 n, um die simultane Bindung bzw. die Modifikation mehrerer Moleküle zu realisieren. Bis heute wird ssDNA mittels einer sequentiellen Synthese hergestellt, die eine Effizienz von ca. 99,5 % je Zyklus und bereits bei einer Produktlänge von 100 n nur noc hAusbeuten von max. 60 % zeigt. Um dem Bedarf an ssDNA im Bereich > 100 n zu entsprechen, wurden zwei enzymatische Verfahren zur Produktion dieser Makronukleotide entworfen. Die erste Technik basiert auf einerFestphasen-PCR und ermöglicht sowohlein Primer- als auch ein Templatrecycling. Das zweite Verfahren beruht auf einer Plasmidbasierten In-vivo-Amplifikation, der sog. AptaGENE®-Technologie. In einer einzigen Klonierung werden bis zu 100 Kopien des Monomers in einen Vektor kloniert. Nach einer Transformation folgt der reguläre Produktionsprozess in Form einer Kultivierung, Plasmidpräparation und sequenziellen Aufarbeitung von bis zu 6 · 10¹⁵ Makronukleotiden pro Milliliter Fermentationsvolumen. Y1 - 2014 U6 - https://doi.org/10.1002/cite.201450372 SN - 0009-286X SN - 1522-2640 (eISSN) N1 - ProcessNet-Jahrestagung 2014 und 31. DECHEMA-Jahrestagung der Biotechnologen, 30. September - 2. Oktober 2014, Eurogress Aachen VL - 86 IS - 9 SP - 1403 PB - Wiley-VCH CY - Weinheim ER - TY - JOUR A1 - Stadler, Andreas M. A1 - Zerlin, Kay A1 - Digel, Ilya A1 - Büldt, Georg A1 - Zaccai, Guiseppe A1 - Artmann, Gerhard T1 - Dynamics and interactions of hemoglobin in red blood cells JF - Tissue Engineering Part A. 14 (2008), H. 5 Y1 - 2008 SN - 1937-3341 N1 - TERMIS EU 2008 Porto Meeting June 22–26, 2008 Porto Congress Center–Alfândega Portugal SP - 724 EP - 724 ER - TY - JOUR A1 - Stadler, Andreas M. A1 - Garvey, G. J. A1 - Bocahut, A. A1 - Sacquin-Mora, S. A1 - Digel, Ilya A1 - Schneider, G. J. A1 - Natali, F. A1 - Artmann, Gerhard A1 - Zaccai, G. T1 - Thermal fluctuations of haemoglobin from different species : adaptation to temperature via conformational dynamics JF - Journal of the Royal Society Interface N2 - Thermodynamic stability, configurational motions and internal forces of haemoglobin (Hb) of three endotherms (platypus, Ornithorhynchus anatinus; domestic chicken, Gallus gallus domesticus and human, Homo sapiens) and an ectotherm (salt water crocodile, Crocodylus porosus) were investigated using circular dichroism, incoherent elastic neutron scattering and coarse-grained Brownian dynamics simulations. The experimental results from Hb solutions revealed a direct correlation between protein resilience, melting temperature and average body temperature of the different species on the 0.1 ns time scale. Molecular forces appeared to be adapted to permit conformational fluctuations with a root mean square displacement close to 1.2 Å at the corresponding average body temperature of the endotherms. Strong forces within crocodile Hb maintain the amplitudes of motion within a narrow limit over the entire temperature range in which the animal lives. In fully hydrated powder samples of human and chicken, Hb mean square displacements and effective force constants on the 1 ns time scale showed no differences over the whole temperature range from 10 to 300 K, in contrast to the solution case. A complementary result of the study, therefore, is that one hydration layer is not sufficient to activate all conformational fluctuations of Hb in the pico- to nanosecond time scale which might be relevant for biological function. Coarse-grained Brownian dynamics simulations permitted to explore residue-specific effects. They indicated that temperature sensing of human and chicken Hb occurs mainly at residues lining internal cavities in the β-subunits. Y1 - 2012 U6 - https://doi.org/10.1098/rsif.2012.0364 SN - 1742-5689 VL - 9 IS - 76 SP - 2845 EP - 2855 PB - The Royal Society CY - London ER - TY - CHAP A1 - Stadler, Andreas M. A1 - Embs, Jan P. A1 - Zerlin, Kay A1 - Digel, Ilya A1 - Artmann, Gerhard A1 - Zaccai, Joe A1 - Büldt, Georg T1 - Temperature transitions of hemoglobin and cytosolic water diffusion in human red blood cells : [poster] N2 - Background Hemoglobin interactions in red blood cells Hemoglobin dynamics in human red blood cells Diffusion of H2O in red blood cells KW - Erythrozyt KW - Hämoglobin KW - cytosolic water diffusion KW - hemoglobin dynamics Y1 - 2007 ER - TY - JOUR A1 - Stadler, Andreas M. A1 - Embs, Jan P. A1 - Digel, Ilya A1 - Artmann, Gerhard A1 - Unruh, Tobias A1 - Büldt, Georg A1 - Zaccai, Guiseppe T1 - Cytoplasmic water and hydration layer dynamics in human red blood cells JF - Journal of the American Chemical Society. 50 (2008), H. 130 Y1 - 2008 SN - 1520-5126 SP - 16852 EP - 16853 ER - TY - JOUR A1 - Stadler, Andreas M. A1 - Digel, Ilya A1 - Embs, Jan P. A1 - Unruh, Tobias A1 - Tehei, M. A1 - Zaccai, G. A1 - Büldt, G. A1 - Artmann, Gerhard T1 - From powder to solution : Hydration dependence of human hemoglobin dynamics correlated to body temperature JF - Biophysical Journal. 96 (2009), H. 12 Y1 - 2009 SN - 0006-3495 SP - 5073 EP - 5081 PB - Cell Press CY - Cambridge, Mass. ER - TY - JOUR A1 - Stadler, Alexander Maximilian A1 - Garvey, Christopher J. A1 - Embs, Jan Peter A1 - Koza, Michael Marek A1 - Unruh, Tobias A1 - Artmann, Gerhard A1 - Zaccai, Guiseppe T1 - Picosecond dynamics in haemoglobin from different species: A quasielastic neutron scattering study JF - Biochimica et biophysica acta (BBA): General Subjects Y1 - 2014 U6 - https://doi.org/10.1016/j.bbagen.2014.06.007 SN - 1872-8006 (E-Journal); 0304-4165 (Print) VL - 1840 IS - 10 SP - 2989 EP - 2999 PB - Elsevier CY - Amsterdam ER - TY - JOUR A1 - Stadler, A. M. A1 - Digel, Ilya A1 - Artmann, Gerhard A1 - Embs, Jan P. A1 - Zaccai, Joe A1 - Büldt, Georg T1 - Hemoglobin Dynamics in Red Blood Cells: Correlation to Body Temperature JF - Biophysical Journal. 95 (2008), H. 11 Y1 - 2008 SN - 1542-0086 SP - 5449 EP - 5461 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 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 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 - 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 - Vu, Duc Khoi T1 - Limit analysis of flaws in pressurized pipes and cylindrical vessels Part II: Circumferential defects JF - Engineering Fracture Mechanic 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 - https://doi.org/10.1016/j.engfracmech.2012.05.017 SN - 0013-7944 VL - 97 IS - 1 SP - 314 EP - 333 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 - https://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 - 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 - 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 - CHAP A1 - Staat, Manfred A1 - Tran, Ngoc Trinh T1 - Strain based brittle failure criteria for rocks T2 - Proceedings of (NACOME2022) The 11th National Conference on Mechanics, Vol. 1. Solid Mechanics, Rock Mechanics, Artificial Intelligence, Teaching and Training N2 - When confining pressure is low or absent, extensional fractures are typical, with fractures occurring on unloaded planes in rock. These “paradox” fractures can be explained by a phenomenological extension strain failure criterion. In the past, a simple empirical criterion for fracture initiation in brittle rock has been developed. But this criterion makes unrealistic strength predictions in biaxial compression and tension. A new extension strain criterion overcomes this limitation by adding a weighted principal shear component. The weight is chosen, such that the enriched extension strain criterion represents the same failure surface as the Mohr–Coulomb (MC) criterion. Thus, the MC criterion has been derived as an extension strain criterion predicting failure modes, which are unexpected in the understanding of the failure of cohesive-frictional materials. In progressive damage of rock, the most likely fracture direction is orthogonal to the maximum extension strain. The enriched extension strain criterion is proposed as a threshold surface for crack initiation CI and crack damage CD and as a failure surface at peak P. Examples show that the enriched extension strain criterion predicts much lower volumes of damaged rock mass compared to the simple extension strain criterion. KW - Extension fracture KW - Extension strain criterion KW - Mohr–Coulomb criterion KW - Evolution of damage Y1 - 2023 SN - 978-604-357-084-7 N1 - 11th National Conference on Mechanics (NACOME 2022), December 2-3, 2022, VNU University of Engineering and Technology, Hanoi, Vietnam SP - 500 EP - 509 PB - Nha xuat ban Khoa hoc tu nhien va Cong nghe (Verlag Naturwissenschaft und Technik) CY - Hanoi 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 - 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 - 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 - 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 - PAT A1 - Staat, Manfred A1 - Horbach, Andreas A1 - Gatzweiler, Karl-Heinz T1 - Biaxiales Materialprüfsystem und Verfahren zu dessen Anwendung N2 - System und Verfahren zur Durchführung von Messungen biaxialer und kreuzförmiger Zugversuche, wobei ein Weg oder eine Kraft auf eine Materialprobe über mindestens zwei Nadelarme mit Nadeln geleitet wird, die in einem Gehäuse gelagert sind, wobei die Arme und/oder Nadelarme für eine ungehinderte Querkontraktion bei gleichmäßiger Lasteinleitung um eine Achse drehbar gelagert und seitlich auslenkbar sind. Y1 - 2019 N1 - Patent DE102017116067 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 - 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, Michael ED - Staat, Manfred ED - Heitzer, Michael T1 - Probabilistic limit and shakedown problems T2 - Numerical methods for limit and shakedown analysis. Deterministic and probabilistic problems Y1 - 2003 SN - 3-00-010001-6 N1 - NIC Series VL - 15 SP - 217 EP - 268 PB - John von Neumann Institute for Computing (NIC) CY - Jülich 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 - Direct static FEM approach to limit and shakedown analysis N2 - 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. KW - Einspielen KW - Nichtlineare Optimierung KW - Shakedown KW - Shakedown KW - limit load KW - lower bound theorem KW - nonlinear optimization KW - reliability Y1 - 2000 ER - TY - CHAP A1 - Staat, Manfred A1 - Heitzer, Michael T1 - The restricted influence of kinematic hardening on shakedown loads N2 - Structural design analyses are conducted with the aim of verifying the exclusion of ratcheting. To this end it is important to make a clear distinction between the shakedown range and the ratcheting range. In cyclic plasticity more sophisticated hardening models have been suggested in order to model the strain evolution observed in ratcheting experiments. The hardening models used in shakedown analysis are comparatively simple. It is shown that shakedown analysis can make quite stable predictions of admissible load ranges despite the simplicity of the underlying hardening models. A linear and a nonlinear kinematic hardening model of two-surface plasticity are compared in material shakedown analysis. Both give identical or similar shakedown ranges. Structural shakedown analyses show that the loading may have a more pronounced effect than the hardening model. KW - Biomedizinische Technik KW - Einspielen KW - Shakedown KW - Ratcheting KW - Bruchmechanik KW - shakedown KW - material shakedown KW - linear kinematic hardening KW - nonlinear kinematic hardening KW - ratchetting Y1 - 2002 ER - TY - BOOK A1 - Staat, Manfred A1 - Heitzer, Michael T1 - Numerical methods for limit and shakedown analysis. Deterministic and probabilistic problems. Y1 - 2003 SN - 3-00-010001-6 N1 - NIC Series Vol. 15 / Ed. by Staat, M; Heitzer, M. PB - John von Neumann Institute for Computing (NIC) CY - Jülich 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 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 - 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 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 - 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 - 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 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. 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. 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 - 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 - 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 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 - 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 - 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 - BOOK A1 - Staat, Manfred A1 - Erni, Daniel T1 - Symposium Proceedings; 3rd YRA MedTech Symposium 2019: May 24 / 2019 / FH Aachen Y1 - 2019 SN - 978-3-940402-22-6 U6 - https://doi.org/10.17185/duepublico/48750 PB - Universität Duisburg-Essen CY - Duisburg ER - TY - CHAP A1 - Staat, Manfred A1 - Duong, Minh Tuan T1 - Smoothed Finite Element Methods for Nonlinear Solid Mechanics Problems: 2D and 3D Case Studies T2 - Proceedings of the National Science and Technology Conference on Mechanical - Transportation Engineering (NSCMET 2016), 13th October 2016, Hanoi, Vietnam, Vol.2 N2 - The Smoothed Finite Element Method (SFEM) is presented as an edge-based and a facebased techniques for 2D and 3D boundary value problems, respectively. SFEMs avoid shortcomings of the standard Finite Element Method (FEM) with lower order elements such as overly stiff behavior, poor stress solution, and locking effects. Based on the idea of averaging spatially the standard strain field of the FEM over so-called smoothing domains SFEM calculates the stiffness matrix for the same number of degrees of freedom (DOFs) as those of the FEM. However, the SFEMs significantly improve accuracy and convergence even for distorted meshes and/or nearly incompressible materials. Numerical results of the SFEMs for a cardiac tissue membrane (thin plate inflation) and an artery (tension of 3D tube) show clearly their advantageous properties in improving accuracy particularly for the distorted meshes and avoiding shear locking effects. Y1 - 2016 SP - 440 EP - 445 ER - TY - BOOK A1 - Staat, Manfred A1 - Digel, Ilya A1 - Trzewik, Jürgen A1 - Sielemann, Stefanie A1 - Erni, Daniel A1 - Zylka, Waldemar T1 - Symposium Proceedings; 4th YRA MedTech Symposium 2024 : February 1 / 2024 / FH Aachen Y1 - 2024 SN - 978-3-940402-65-3 U6 - https://doi.org/10.17185/duepublico/81475 PB - Universität Duisburg-Essen CY - Duisburg ER - TY - GEN A1 - Staat, Manfred A1 - Barry, Steve T1 - Continuum Mechanics with an Introduction to the Finite Element Method / Steve Barry; Manfred Staat. With extensions by Manfred Staat. N2 - Contents: 1 Introduction 2 One Dimensional Continuum Mechanics 3 Tensors 4 Three Dimensional Stress and Strain 5 Conservation Laws 6 Contiunuum Modelling 7 Plain Problems 8 Questions 9 Reference Information KW - Technische Mechanik KW - Finite-Elemente-Methode Y1 - 2006 ER - TY - JOUR A1 - Staat, Manfred A1 - Baroud, Gamal 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 - 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 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 - 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 - 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 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 - https://doi.org/10.1515/9783112553169-006 SP - 73 EP - 81 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 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 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 T1 - Local and global collapse pressure of longitudinally flawed pipes and cylindrical vessels N2 - Limit loads can be calculated with the finite element method (FEM) for any component, defect geometry, and loading. FEM suggests that published long crack limit formulae for axial defects under-estimate the burst pressure for internal surface defects in thick pipes while limit loads are not conservative for deep cracks and for pressure loaded crack-faces. Very deep cracks have a residual strength, which is modelled by a global collapse load. These observations are combined to derive new analytical local and global collapse loads. The global collapse loads are close to FEM limit analyses for all crack dimensions. KW - Finite-Elemente-Methode KW - Grenzwertberechnung KW - Axialbelastung KW - FEM KW - Grenzwertberechnung KW - Axialbelastung KW - Traglastanalyse KW - Limit analysis KW - Global and local collapse KW - Axially cracked pipe KW - Pressure loaded crack-face Y1 - 2005 ER - TY - JOUR A1 - Staat, Manfred T1 - Plastic collapse analysis of longitudinally flawed pipes and vessels N2 - Improved collapse loads of thick-walled, crack containing pipes and vessels are suggested. Very deep cracks have a residual strength which is better modelled by a global limit load. In all burst tests, the ductility of pressure vessel steels was sufficiently high whereby the burst pressure could be predicted by limit analysis with no need to apply fracture mechanics. The relative prognosis error increases however, for long and deep defects due to uncertainties of geometry and strength data. KW - Druckbehälter KW - Stahl KW - Druckbelastung KW - Druckbeanspruchung KW - Rohr KW - Rohrbruch KW - Druckbehälter KW - Stahl KW - Druckbelastung KW - Druckbeanspruchung KW - Rohrbruch KW - Fehlerstellen KW - pipes KW - vessels KW - load limit KW - burst tests KW - burst pressure KW - flaw Y1 - 2004 ER - TY - CHAP A1 - Staat, Manfred T1 - Design by Analysis of Pressure Components by non-linear Optimization N2 - This paper presents the direct route to Design by Analysis (DBA) of the new European pressure vessel standard in the language of limit and shakedown analysis (LISA). This approach leads to an optimization problem. Its solution with Finite Element Analysis is demonstrated for some examples from the DBA-Manual. One observation from the examples is, that the optimisation approach gives reliable and close lower bound solutions leading to simple and optimised design decision. KW - Analytischer Zulaessigkeitsnachweis KW - FEM KW - Einspiel-Analyse KW - design-by-analysis KW - finite element analysis KW - limit and shakedown analysis Y1 - 2003 ER - TY - JOUR A1 - Staat, Manfred T1 - Shakedown and ratchetting under tension-torsion loadings: analysis and experiments N2 - Structural design analyses are conducted with the aim of verifying the exclusion of ratchetting. To this end it is important to make a clear distinction between the shakedown range and the ratchetting range. The performed experiment comprised a hollow tension specimen which was subjected to alternating axial forces, superimposed with constant moments. First, a series of uniaxial tests has been carried out in order to calibrate a bounded kinematic hardening rule. The load parameters have been selected on the basis of previous shakedown analyses with the PERMAS code using a kinematic hardening material model. It is shown that this shakedown analysis gives reasonable agreement between the experimental and the numerical results. A linear and a nonlinear kinematic hardening model of two-surface plasticity are compared in material shakedown analysis. KW - Einspielen KW - Einspielen KW - Ratchetting KW - Zug-Druck Belastung KW - shakedown KW - ratchetting KW - tension–torsion loading Y1 - 2003 ER - TY - JOUR A1 - Staat, Manfred T1 - Direct finite element route for design-by-analysis of pressure components N2 - In the new European standard for unfired pressure vessels, EN 13445-3, there are two approaches for carrying out a Design-by-Analysis that cover both the stress categorization method (Annex C) and the direct route method (Annex B) for a check against global plastic deformation and against progressive plastic deformation. This paper presents the direct route in the language of limit and shakedown analysis. This approach leads to an optimization problem. Its solution with Finite Element Analysis is demonstrated for mechanical and thermal actions. One observation from the examples is that the so-called 3f (3Sm) criterion fails to be a reliable check against progressive plastic deformation. Precise conditions are given, which greatly restrict the applicability of the 3f criterion. KW - Einspielen KW - Plastizität KW - Deformation KW - Analytischer Zulaessigkeitsnachweis KW - Einspiel-Analyse KW - fortschreitende plastische Deformation KW - alternierend Verformbarkeit KW - Einspiel-Kriterium KW - Design-by-analysis KW - Shakedown analysis KW - Progressive plastic deformation KW - Alternating plasticity KW - Shakedown criterion Y1 - 2005 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 - 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 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 - GEN A1 - Staat, Manfred T1 - Technische Mechanik. Vorlesungsmitschrift. Korrigierter Nachdr. der 3. Aufl. N2 - Überarbeitete, korrigierte und ergänzte Version einer Vorlesungsmitschrift von Sebastian Krämer. 172 S. Inhaltsverzeichnis 0 Einführung in die Mechanik 1 Statik starrer Körper 2 Elastostatik (Festigkeitslehre) 3 Kinematik 4 Kinetik Literatur KW - Technische Mechanik Y1 - 2006 ER - TY - GEN A1 - Staat, Manfred T1 - Engineering Mechanics. Lecture Notes. 2nd edition, translation of the 3rd corrected and extended German edition of "Technische Mechanik" N2 - English translation of the corrected lectures notes of Sebastian Krämer. Contents 0 Introduction to Mechanics 1 Statics of Rigid Bodies 2 Elastostatics (Strength of Materials) 3 Kinematics 4 Kinetics Literature KW - Technische Mechanik KW - Mechanics KW - Statics KW - Elastostatics KW - Kinematics KW - Kinetics Y1 - 2006 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 -