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 N2 - Biomechanics studies biological soft tissue materials (growth, remodeling) in vivo. For this objective, the detailed information of material properties must be well defined to construct reliable constitutive models. In the paper, the bulge test is carried out with elastomers in order to develop a test method. Then, application of the test for soft tissue materials is straightforward due to the similarities between elastomers with soft tissue materials as proved in Holzapfel 2005, Ogden 2009. It means, after the preliminary experiments and parameter identification with rubber materials has been setup, experiments on soft tissue materials can be similarly carried out. Elastomers have a complex behavior which strongly depends on the largest previous load cycle. For simplicity we consider only the first loading. Y1 - 2010 SN - 9780429206597 (eBook) U6 - https://doi.org/10.1201/NOE0415563277-90 PB - Taylor & Francis CY - London 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 -