A témában folytat kutatást Intézetünk oktatója Dr. Safranyik Ferenc, aki Dr. Keppler Istvánnal, a Szent István Egyetem, Gépészmérnöki Kar professzorával közösen végzett kutatását „Automatic calibration algorithm of Discrete Element Models” címmel adta elő a 32. ECMS konferencián, Wilhelmshavenben.

A Számítógépes Modellezés és Szimuláció Európai Tanácsa (ECMS – European Council for Modelling and Simulation) idén Németország északi-tengeri partvidékén, Wilhelmshavenben rendezte meg 32. alkalommal a Számítógépes Modellezés és Szimuláció Európai Konferenciáját (ECMS 2018). A szervezők alapfeltevése, hogy a folyamatos ipari fejlődésben és az ezt lehetővé tevő tudományos kutatásban alapvető szerepet játszik az összetett fizikai folyamatok absztrakt leképezése, modellezése. Ennek értelmében az évente megrendezésre kerülő konferencia célja egy magas színvonalú fórum biztosítása a különböző tudományterületekről érkező kutatók és szakértők számára.

Dr. Safranyik Ferenc és Dr. Keppler István közös kutatása innovatív szimulációs rendszerek fejlesztésével és komplex optimalizációs technikákkal, algoritmusokkal foglalkozik:

Az ipar szinte valamennyi szegmensében, sőt a mindennapokban is elkerülhetetlenül kapcsolatba kerülünk olyan speciális anyaghalmazokkal, amelyek a halmaz kiterjedéséhez képest akár nagyságrendekkel kisebb méretű szilárd részekből állnak. Gondoljunk a búzaszemekre, egy csomag lisztre,  vagy akár a talpunk alatt lévő talajra (sőt szélsőséges esetben még emberek egy csoportjára is tekinthetünk speciális részecskék sokaságaként). Az ilyen jellegű anyagokat összefoglaló néven szemcsés halmazoknak nevezzük. Különlegességük, hogy egyértelműen egyik halmazállapotba sem sorolhatóak be. Bizonyos körülmények között szilárd testekhez hasonlóan viselkednek, teherviselésre képesek (pl.: külső erőt működtethetünk rajtunk, mint amikor gépjárművel, kerékpárral homoktalajon közlekedünk), ám más, megváltozott körülmények között már ugyanaz az anyag a folyadékokhoz hasonló tulajdonságokat mutat (pl.: a homokórában lefolynak a homokszemek). A szemcsehalmazok e különös, kettős természetéből adódóan az ilyen anyagok tárolására, szállítására vagy egyéb feldolgozására alkalmas technológiai berendezések tervezése, fejlesztése sok esetben komoly kihívások elé állítják a mérnököket.

1. ábra Egy búzaszem geometriai modellje 

A közös kutatás célja a folyamatosan fejlődő számítástechnikai eljárások (pl.: az ún. Diszkrét Elemek Módszere) felhasználásával az ilyen természetű anyaghalmazok mechanikai viselkedésének eddiginél pontosabb megértése, leírása. Kutatásuk gyakorlati jelentősége, hogy a korszerű szimulációs módszerek segítségével a különféle berendezések működésének optimálása, hatékonyságuk növelése az eddigieknél jóval kevesebb költség ráfordításával, magasabb színvonalon végezhető el.