Refine
Year of publication
Institute
- IfB - Institut für Bioengineering (145)
- Fachbereich Medizintechnik und Technomathematik (100)
- Fachbereich Luft- und Raumfahrttechnik (58)
- Kommission für Forschung und Entwicklung (4)
- Arbeitsstelle fuer Hochschuldidaktik und Studienberatung (1)
- Fachbereich Elektrotechnik und Informationstechnik (1)
- Senat (1)
Document Type
- Conference Proceeding (158) (remove)
Keywords
- Finite-Elemente-Methode (11)
- Einspielen <Werkstoff> (6)
- shakedown analysis (6)
- Clusterion (4)
- Limit analysis (4)
- Sonde (4)
- limit analysis (4)
- solar sail (4)
- Air purification (3)
- Eisschicht (3)
- Hämoglobin (3)
- Luftreiniger (3)
- MASCOT (3)
- Plasmacluster ion technology (3)
- Raumluft (3)
- Shakedown (3)
- Shakedown analysis (3)
- Traglast (3)
- Bruchmechanik (2)
- Einspielanalyse (2)
- Erythrozyt (2)
- FEM (2)
- GOSSAMER-1 (2)
- Kohlenstofffaser (2)
- Lipopolysaccharide (2)
- Ratcheting (2)
- Spacecraft (2)
- Stickstoffmonoxid (2)
- Traglastanalyse (2)
- Trajectory Optimization (2)
- celldrum technology (2)
- lipopolysaccharides (2)
- multiple NEA rendezvous (2)
- nitric oxide gas (2)
- ratchetting (2)
- shakedown (2)
- small spacecraft (2)
- Adsorption (1)
- Analytischer Zulaessigkeitsnachweis (1)
- Anastomose (1)
- Anastomosis (1)
- Antarctica (1)
- Asteroid Deflection (1)
- Attitude dynamics (1)
- Autofluoreszenzverfahren (1)
- Automated Optimization (1)
- Bakterien (1)
- Biomechanics (1)
- Biomechanik (1)
- Biomedizinische Technik (1)
- Chance constrained programming (1)
- Dattel (1)
- Dekontamination (1)
- Druckbeanspruchung (1)
- Druckbehälter (1)
- Druckbelastung (1)
- Einspiel-Analyse (1)
- Elastodynamik (1)
- Elektrodynamik (1)
- Endothelzelle (1)
- Evolution of damage (1)
- Evolutionary Neurocontrol (1)
- Exact Ilyushin yield surface (1)
- Extension fracture (1)
- Extension strain criterion (1)
- FEM-Programm (1)
- FEM-computation (1)
- FPGA (1)
- Fehlerstellen (1)
- Festkörper (1)
- Fibroblast (1)
- Finite element method (1)
- First Order Reliabiblity Method (1)
- First-order reliability method (1)
- Force (1)
- Gossamer (1)
- Gossamer structures (1)
- Hybrid Propellants (1)
- Hydrodynamik (1)
- Hydrogel (1)
- Interplanetary flight (1)
- Iterative learning control (1)
- Jupiter (1)
- Knee (1)
- Körpertemperatur (1)
- LISA (1)
- Lichtstreuungsbasierte Instrumente (1)
- Load modeling (1)
- Low-Thrust Propulsion (1)
- Mars (1)
- Mechanische Beanspruchung (1)
- Mohr–Coulomb criterion (1)
- Multi-dimensional wave propagation (1)
- Multiphase (1)
- Natriumhypochlorit (1)
- Nichtlineare Gleichung (1)
- Nichtlineare Optimierung (1)
- Nichtlineare Welle (1)
- Orbital dynamics (1)
- PFM (1)
- PHILAE (1)
- Pflanzenphysiologie (1)
- Pflanzenscanner (1)
- Planetary Protection (1)
- Planetary exploration (1)
- Proteine (1)
- Random variable (1)
- Reliability of structures (1)
- Reusable Rocket Engines (1)
- Rohr (1)
- Rohrbruch (1)
- Sensitivity (1)
- Sepsis (1)
- Sequence-Search (1)
- Small Solar System Body Lander (1)
- Small Spacecraft (1)
- Solar Power Sail (1)
- Solar Sail (1)
- Solar sail (1)
- Spacecraft Trajectory Optimization (1)
- Stahl (1)
- Stochastic programming (1)
- Technische Mechanik (1)
- Torsion (1)
- Torsionsbelastung (1)
- Tragfähigkeit (1)
- Training (1)
- Wasserbrücke (1)
- Wasserstoffperoxid (1)
- Wellen (1)
- Zug-Druck-Beanspruchung (1)
- Zug-Druck-Belastung (1)
- activated nanostructured carbon (1)
- aktivierte nanostrukturierte Kohlenstofffaser (1)
- asteroid lander (1)
- asteroid sample return (1)
- autofluorescence-based detection system (1)
- burst pressure (1)
- burst tests (1)
- contractile tension (1)
- cytosolic water diffusion (1)
- date palm tree (1)
- design-by-analysis (1)
- finite element analysis (1)
- flaw (1)
- flotilla missions (1)
- habitability (1)
- heliosphere (1)
- hemoglobin (1)
- hemoglobin dynamics (1)
- hydrogel (1)
- ice moons (1)
- icy moons (1)
- ion propulsion (1)
- kontraktile Spannung (1)
- life detection (1)
- light scattering analysis (1)
- limit and shakedown analysis (1)
- limit load (1)
- linear kinematic hardening (1)
- load carrying capacity (1)
- load limit (1)
- low-thrust (1)
- low-thrust trajectory optimization (1)
- lower bound theorem (1)
- material shakedown (1)
- mechanical waves (1)
- metrological characterization (1)
- nanostructured carbonized plant parts (1)
- nanostrukturierte carbonisierte Pflanzenteile (1)
- near-Earth asteroid (1)
- nonlinear kinematic hardening (1)
- nonlinear optimization (1)
- nonlinear solids (1)
- nonlinear tensor constitutive equation (1)
- passive inter-modulation (1)
- pipes (1)
- planetary defence (1)
- plant scanner (1)
- plasma generated ions (1)
- plastic deformation (1)
- power integrity (1)
- probabilistic fracture mechanics (1)
- protein (1)
- reliability (1)
- responsive space (1)
- rhAPC (1)
- sample return (1)
- second-order reliability method (1)
- signal integrity (1)
- small solar system body characterisation (1)
- small spacecraft asteroid lander (1)
- small spacecraft solar sail (1)
- solar sails (1)
- solar system (1)
- space missions (1)
- subglacial aquatic ecosystems (1)
- subsurface ice (1)
- subsurface ice research (1)
- subsurface probe (1)
- system engineering (1)
- tension–torsion loading (1)
- underwater vehicle (1)
- vessels (1)
- water bridge phenomenon (1)
Summary: This paper presents a methodology to study and understand the mechanics of stapled anastomotic behaviors by combining empirical experimentation and finite element analysis. Performance of stapled anastomosis is studied in terms of leakage and numerical results which are compared to in vitro experiments performed on fresh porcine tissue. Results suggest that leaks occur between the tissue and staple legs penetrating through the tissue.
A new formulation to calculate the shakedown limit load of Kirchhoff plates under stochastic conditions of strength is developed. Direct structural reliability design by chance con-strained programming is based on the prescribed failure probabilities, which is an effective approach of stochastic programming if it can be formulated as an equivalent deterministic optimization problem. We restrict uncertainty to strength, the loading is still deterministic. A new formulation is derived in case of random strength with lognormal distribution. Upper bound and lower bound shakedown load factors are calculated simultaneously by a dual algorithm.
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.
We propose a stochastic programming method to analyse limit and shakedown of structures under random strength with lognormal distribution. In this investigation a dual chance constrained programming algorithm is developed to calculate simultaneously both the upper and lower bounds of the plastic collapse limit or the shakedown limit. The edge-based smoothed finite element method (ES-FEM) using three-node linear triangular elements is used.
Electromechanical model of hiPSC-derived ventricular cardiomyocytes cocultured with fibroblasts
(2018)
The CellDrum provides an experimental setup to study the mechanical effects of fibroblasts co-cultured with hiPSC-derived ventricular cardiomyocytes. Multi-scale computational models based on the Finite Element Method are developed. Coupled electrical cardiomyocyte-fibroblast models (cell level) are embedded into reaction-diffusion equations (tissue level) which compute the propagation of the action potential in the cardiac tissue. Electromechanical coupling is realised by an excitation-contraction model (cell level) and the active stress arising during contraction is added to the passive stress in the force balance, which determines the tissue displacement (tissue level). Tissue parameters in the model can be identified experimentally to the specific sample.
The overall objective of this study is to develop a new external fixator, which closely maps the native kinematics of the elbow to decrease the joint force resulting in reduced rehabilitation time and pain. An experimental setup was designed to determine the native kinematics of the elbow during flexion of cadaveric arms. As a preliminary study, data from literature was used to modify a published biomechanical model for the calculation of the joint and muscle forces. They were compared to the original model and the effect of the kinematic refinement was evaluated. Furthermore, the obtained muscle forces were determined in order to apply them in the experimental setup. The joint forces in the modified model differed slightly from the forces in the original model. The muscle force curves changed particularly for small flexion angles but their magnitude for larger angles was consistent.
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.
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.
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.
The structure of the female pelvic floor (PF) is an inter-related system of bony pelvis,muscles, pelvic organs, fascias, ligaments, and nerves with multiple functions. Mechanically, thepelvic organ support system are of two types: (I) supporting system of the levator ani (LA) muscle,and (II) the suspension system of the endopelvic fascia condensation [1], [2]. Significantdenervation injury to the pelvic musculature, depolimerization of the collagen fibrils of the softvaginal hammock, cervical ring and ligaments during pregnancy and vaginal delivery weakens thenormal functions of the pelvic floor. Pelvic organ prolapse, incontinence, sexual dysfunction aresome of the dysfunctions which increases progressively with age and menopause due toweakened support system according to the Integral theory [3]. An improved 3D finite elementmodel of the female pelvic floor as shown in Fig. 1 is constructed that: (I) considers the realisticsupport of the organs to the pelvic side walls, (II) employs the improvement of our previous FEmodel [4], [5] along with the patient based geometries, (III) incorporates the realistic anatomy andboundary conditions of the endopelvic (pubocervical and rectovaginal) fascia, and (IV) considersvarying stiffness of the endopelvic fascia in the craniocaudal direction [3]. Several computationsare carried out on the presented computational model with healthy and damaged supportingtissues, and comparisons are made to understand the physiopathology of the female PF disorders.