Dr. Berezvai Szabolcs
Adjunktus
BME Műszaki Mechanikai Tanszék
Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem
- E-mail: berezvai@mm.bme.hu
- Telefon: +36-1-463-2228
- Fax: +36-1-463-3471
- Cím: 1111 Budapest, Műegyetem rkp. 5. MM. ép. I. 30.
Kutatás
Anyagmodellezés
Gyorskamera
Pedagógiai kutatás
Kutatási programok
Részvétel kutatásban
Külföldi tanulmányutak
Szcientometria
Publikációk
"Mindent olyan egyszerűen kell csinálni, amennyire csak lehetséges, de semmivel sem egyszerűbben."
(Albert Einstein)
Polimerek viszkózus-rugalmas-képlékeny modellezése és szimulációja
Kutatási területem a polimerek, polimer habok mechanikai modellezésének és szimulációjának vizsgálata. A polimer habok speciális sejtszerkezetű anyagok, amelyeket előszeretettel alkalmaznak az iparban köszönhetően kedvező mechanikai tulajdonságaiknak (pl. csomagolástechnika, ágymatracok, sportcipők, stb...). A polimer habok mechanikai vizsgálatában már BSc tanulmányaim alatt elkezdtem foglalkozni. Eleinte a nagy deformációkat leíró hiperelasztikus anyagmodelleket vizsgáltam, majd MSc tanulmányaim során az időfüggő viszko-hiperelasztikus modellezési megközelítést kutattam. Jelenlegi doktori kutatási témám: Viszkózus-rugalmas-képlékeny mechanikai anyagmodellek fejlesztése.
A polimerek véges alakváltozások esetén egyaránt rendelkezhetnek rugalmas, képlékeny és viszkózus deformációkkal. Az ilyen jellegű mechanikai folyamatok pontos leírásához rendelkezésre álló konstitutív egyenletek száma limitált. A kereskedelmi végeselemes szoftverekbe beépített anyagmodellekkel csak elég pontatlanul lehet modellezni az ilyen jellegű folyamatokat, habár az igény az ipar részéről nagymértékű (pl: polimerek termoformázása). A jelenlegi kutatási irányzatok egyre inkább célozzák meg az összetettebb anyagmodellek előállítását és ezek numerikus implementálását. Kutatási munkám során vizsgáltam nyílt- és zártcellás polimer habok, memóriahabok, termoplasztikus mikrocellás habok, airsoft golyók bacsapódásának anyagi viselkedését és modellezési lehetőségeit.
Kulcsszavak: Konstitutív egyenletek, rugalmas-képlékeny-viszkózus deformációk, végeselemes analízis (VEM), véges alakváltozások, kontinuummechanika
Végeselemes szimulációk, technikák alkalmazása
A mi modern számítógépes infrastruktúra lehetővé teszti, hogy nagypontosságú komplex számítógépes szimulációkat alkalmazzunk a mérnöki feladatok megoldása során. Ugyanakkor a megfelelő végeselemes modell (VEM) megalkotása rendkívül összetett, kihívásokkal teli feladat, amely aktívan kutatott terület. A VEM-et érintő kutatásaim során a forgácsképződés és a hengergörgőzés numerikus modellezési lehetőségét vizsgálom az ún. társított Euler-Lagrange-féle leírással (CEL). A speciális technikák mellett a pontos VEM modell megalkotásának egyik leglényegesebb része a megfelelő anyag- és kontaktmodell megválasztása, amelyet az airsoft golyók becsapódásának, alumínium és polimer habok összenyomásának, sportlabdák ütközésének (ping-pong labda, nyomással töltött teniszlabda) valamint polimer habrétegen való emberi ülés esetén vizsgálok.
Kulcsszavak: Végeselemes szimuláció, CEL, kontakt modell, forgácsképződés, görgőzés, emberi ülés
Gyorskamerás mérések
A gyorskamerás mérések lehetőséget teremtenek arra, hogy rendkívül rövid idő alatt lejátszódó mechanikai jelenségeket figyeljünk meg. Ilyen például a szerszámgéprezgések és a forgácsképződés vizsgálata, melynek során a jellemző időlépték mikroszekundum nagyságrendbe esik. A gyorskamerás mérések azonban rendkívül alapos előkészítést igyényelnek, míg a felvételeket képfeldolgozó algoritmusok segítségével kell elemezni. A SIREN ERC projekt keretében végzett kutatásomban egy Photron FASTCAM SA5 gyorskamera (500-775,000 fps) segítségével vizsgálom a forgácsképződés mechanikai jellemzőit ezzel segítve az elméleti modellek validálását.
Kulcsszavak: Képfeldolgozás, szerszámgéprezgések, forgácsképződés
Pedagógiai módszertani kutatás
Fő kutatási tevékenységem mellett pedagógiai módszertani kutatásokban is részt veszek az egyetemi matematikaoktatás és tehetséggondozás területén, amelynek célja egy új, innovatív oktatási struktúra kidolgozása. A módszer központi eleme a tesztelésen alapuló számonkérés. A kidolgozott struktúra nemcsak a tanulási, rögzítési folyamatokat célozza meg, hanem ugyanakkor a felzárkóztatást és a tömeges tehetséggondozást is, mivel a tapasztalatok azt mutatják, hogy a felvett hallgatók tudásszintje nagyon eltérő, széles skálán mozog. Mindez kiegészül az online oktatás bevezetési lehetőségének vizsgálatával a reguláris matematikaoktatás keretében.
Kulcsszavak: tehetséggondozás, teszthatás, szakmódszertan, online oktatás
Saját kutatási programok
| Időtartam | Kutatási program | Program címe |
|---|---|---|
| 2021-2024 | OTKA Posztroktori Kiválósági Program National Research, Development and Innovation Office |
Lágy anyag alapú mesterséges izmok konstitutív modellezése Összeg: ~26.9 mFt |
| Időtartam | Ösztöndíj | Program címe |
| 2021-2022 | Nemzet Fiatal Tehetségeiért Ösztöndíj Emberi Erőforrások Minisztériuma |
Mesterséges sejtszerkezetű anyagok tönkremenetelének mechanikai mérése, modellezése és szimulációja |
| 2020-2021 | Nemzet Fiatal Tehetségeiért Ösztöndíj Emberi Erőforrások Minisztériuma |
Térfogatilag összenyomható sejtszerkezetű anyagok keresztirányú deformációinak mérése, modellezése és szimulációja |
| 2019-2020 | Nemzet Fiatal Tehetségeiért Ösztöndíj Emberi Erőforrások Minisztériuma |
Gekkók tapadási mechanizmusának mechanikai modellezése és szimulációja |
| 2018-2019 | Új Nemzeti Kiválóság Program Emberi Erőforrások Minisztériuma |
Viszkoplasztikus konstitutív egyenletek alkalmazhatóságának kísérleti és numerikus vizsgálata forgácsképződés esetén |
| 2017-2018 | Új Nemzeti Kiválóság Program Emberi Erőforrások Minisztériuma |
Mechanikai anyagmodellek alkalmazhatóságának kísérleti és numerikus vizsgálata termoformázás esetén |
| 2016-2017 | Új Nemzeti Kiválóság Program Emberi Erőforrások Minisztériuma |
Termoplasztikus polimer habok hőformázásának mechanikai szimulációja |
Részvétel kutatási programokban
| Időtartam | Kutatási Program | Program címe | Vezető kutató |
|---|---|---|---|
| 2020 | Nemzeti Kutatási, Fejlesztési és Innovációs Hivatal (NKFIH), Élvonal Kutatói Kiválósági Program (KKP) | Numerikus- és környezetszimuláció marógépek rezgéscsökkentésére szerszámél-geometria és mechanikai érintkezések optimalizálásával | dr. Stépán Gábor www.siren.mm.bme.hu |
| 2019-2020 | European Research Council (ERC) Proof of Concept | ProExcer: Projectile Exciter for Noiseless Environment | dr. Stépán Gábor www.siren.mm.bme.hu |
| 2018-2021 | Nemzeti Kutatási, Fejlesztési és Innovációs Hivatal (NKFIH), Fiatal Kutató által kezdeményezett témapályázat (FK) | Gekkók által ihletett száraz ragasztók mechanikája | dr. Kossa Attila www.mm.bme.hu/~kossa |
| 2018-2019 | Nemzeti Kutatási, Fejlesztési és Innovációs Hivatal (NKFIH), Fiatal Kutató által kezdeményezett témapályázat (FK) | Öngerjesztett rezgések megszüntetésének lehetőségei megmunkálási eljárásokban | dr. Dombóvári Zoltánwww.mm.bme.hu/sci/nkfifk124361/ |
| 2014-2019 | European Research Council (ERC) Advanced Grant | Stability Islands: Performance Revolution in Machining | dr. Stépán Gábor www.siren.mm.bme.hu |
| 2013-2016 | Országos Tudományos Kutatási Alapprogramok (OTKA) | Sejtszerkezetű anyagok mechanikai modellezése | dr. Kossa Attila www.mm.bme.hu/~kossa |
Külföldi tanulmányutak, kurzusok
| Időpont | Fogadó | Téma | Helyszín |
|---|---|---|---|
| 2021 június - december 7 hónap |
University of California Santa Barbara Materials Research Laboratory Fogadó: prof. Robert McMeeking |
Biológiailag inspirált lágy heterogén anyagok modellezése Támogatás: Rosztoczy Foundation |
Santa Barbara, CA, USA |
| Időpont | Szervezet | Program/kurzus címe | Helyszín |
| 2016. 05. 16-20. | ECCOMAS & Scuola Universitaria Superiore Pavia: CeSNA, IMATI, Dipartimento di Matematica, DICAr | Nonlinear computational solid and structural mechanics | Pavia, Olaszország |
| 2017. 07. 03-07. | International Centre for Mechanical Sciences (CISM) | Mechanics of Liquid and Solid Foams | Udine, Olaszország |
| 2017. 09. 03-04. | International Centre for Numerical Methods in Engineering (CIMNE) | 14th Short Course on Computational Techniques for Plasticity | Barcelona, Spanyolország |
| 2018. 05. 28 - 31. | International Centre for Mechanical Sciences (CISM) | Modelling and Simulation of Tribological Problems in Technology | Udine, Olaszország |
Szcientrometria
| Adatbázis | Link | |
|---|---|---|
| Magyar Tudományos Művek Tára |  MTMT-adatbázis | |
| Google Scholar |  Google Scholar | |
| Scopus | ||
| ResearcherID |  ResearcherID | |
| ResearchGate |  Research Gate | |
| Academia.edu |  Academia.edu | |
| iMechanica |  iMechanica |