A kutatás nem öncélú tevékenység, ezért a kutatók keresik annak módját, hogy eredményeiket eljuttassák a közvélemény számára. Ennek sokféle módja ismeretes: kutatási jelentések, tudományos előadások, tudományos cikkek, ismeretterjesztő folyóirat cikkek stb.
A Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem Gépészmérnöki Karának mezőgéptervező csoportjában – hasonlóan a többi hazai kutató helyekhez – többféle téma művelése folyik. Ezek közül kiemelt helyet foglalnak el a Diszkrét Elemek Módszerének (DEM) alkalmazásával végzett kutatások.
Az eredmények közül a csoport fiatal kutatója az elmúlt évben számolt be az Agrofórum „Íródiák” pályázatán (Kovács Ádám: Numerikus modellezés a mezőgazdasági géptervezésben. Agrofórum, 2018, 29. évfolyam, 2. szám, 136-138. oldal.), ahol munkájával második helyezést ért el.
A kutatások legújabb eredményeiről készített prezentációjával benevezett az EDEM Visualization Contest 2018. évi versenyére, ahol neves egyetemek (Braunschweig University of Technology, Politecnico di TorinoTeam DIANA, IAB Weimar, University of South Australia, University of Limerick, VSB – Technical University of Ostrava) versenyzőit megelőzve elnyerte az első díjat. A „Simulation of Maize Harvesting” (Kukorica betakarítógép szimulációja) című videója bemutatja a kukoricanövény DEM modelljét és a kapcsolatos vizsgálatok eredményeit.
Kukorica növény DEM modellje. Forrás: https://www.edemsimulation.com/2018-visualization-contest
A mezőgazdasági termények mechanikai viselkedésének és a hozzájuk kapcsolódó folyamatok numerikus modellezése egyre elterjedtebb a mezőgazdasági gépek és berendezések fejlesztésében. A Diszkrét Elemek Módszere (DEM) egy szemcse alapú numerikus eljárás, amely képes meghatározni a szemcsés halmaz mechanikai viselkedését a szemcsék közötti kapcsolati törvények alapján. A módszer folyamatos fejlődésének köszönhetően egyre több kutatásban terjesztették ki a módszert olyan anyagokra, amelyek alapvetően nem szemcsékből épülnek fel (pl. növényi szárak).
A numerikus modellezés széles körben elterjedt megoldás a valós tesztek helyettesítésére az általános gépiparban. Előnyei, hogy az év bármely napján alkalmazható és költsége gyakran töredéke a valós teszteknek.
A mezőgazdasági alkalmazást azonban nehezíti a mezőgazdasági anyagok magas fokú diverzitása. Ha például a kukorica termesztési lehetőséget vizsgáljuk, akkor láthatjuk, hogy a termőhely adottságai (talaj típusa, tápanyag tartalom, éghajlati jellemzők) közel azonosak minden egyed estében. Ha viszont csak a fizikai jellemzőket tekintjük akkor, az elméletileg homogén táblában is számos különböző növényt találunk: lesznek magasabbak és alacsonyabbak, vastagabb és vékonyabb szárúak, nagyobb és kisebb terméssel rendelkezők.
Ezek az eltérések alapvetően befolyásolhatják a velük dolgozó mezőgazdasági berendezés kialakítását, munka paramétereit, beállításait és energiaszükségletét. Ezért is érdekes kihívás a fejlesztők számára egy olyan numerikus modell létrehozása, amely alkalmas egy ilyen jellegű anyag és a vele kapcsolatban lévő berendezés kölcsönhatásinak vizsgálatára.
A numerikus modellezés alkalmazásának kiterjesztésében végzett úttörő munka, a kukorica szemes – betakarítási folyamatban a növény és a gép egyes elemei közötti kölcsönhatások elemzését modellezte. A versenyt megnyerő videó a kutató munka eredményeit mutatja be.
