Tématerületek és témacsoportok 

1. Gépészeti alaptudományok tématerület (vezetője: Dr. Páczelt István az MTA rendes tagja)

A mechanika és a termodinamika a fizikának a mérnöki alkalmazások érdekében önállóan fejlődő tudományterületei, amelyek az alkalmazott matematikai ismeretek felhasználásával a gépészeti gyakorlatban jelentkező, a valóságos viszonyokat mind tökéletesebben leíró modellek felállítására és megoldására adnak módot. A képzés során a hallgatók az egyetemi tanulmányokra építve mélyebben ismerkednek meg a szilárd- és a folyékony testek, a véges szabadságfokú rendszerek és a keverékek mechanikája, termodinamikája és gépei tudományterületekkel, továbbá önálló kutatómunkát végeznek.

A felajánlott tantárgyak az alapok erősítésén túlmenően a mérnöki problémák elvi megfogalmazásához, a megoldandó differenciál-, illetve integrál egyenletrendszer felállításához, azok megoldási technikáinak taglalásához, továbbfejlesztéséhez adnak értékes ismereteket.

A kutatandó modellezési problémák többrétűek. Lehetséges csak a szilárd testek, a folyadék, avagy ezekből felépített összetett rendszerek elemzése, továbbá szélesebb értelemben vett kapcsolt (hőtani- elektromos-, mágneses-, mechanikai mezőket tartalmazó) rendszerek vizsgálata. A kutatások egy része jelentős figyelmet fordít a kezdeti-, perem érték feladatok közelítő megoldását megalapozó variációs elvek, módszerek felállítására, a megoldás pontosságának növelésére, a numerikus megoldás hatékonyságának vizsgálatára, numerikus kísérletek elvégzésére.

Ki kell emelni a nemlineáris feladatok kutatásának fontosságát, amelyek a nemlineáris viselkedésű szerkezeti elemekre, a gépészeti technológiai folyamatokra, a hő- és tömeg- transzportfolyamatokra terjednek ki. Nagyon fontos feladatot jelentenek az optimálási problémák körültekintő megfogalmazásai, megoldásukra hatékony algoritmusok kidolgozása, a megvalósíthatósági kritériumok hatásának elemzése.

A fentiekből következően a jelenségek szimulálásánál jelentkező bonyolult kezdeti-, peremérték feladatok megoldásai számítógépek alkalmazását követelik meg. Így a jelöltek munkáját nagyon megkönnyíti a megfelelő szintű számítógépes, programozói ismeret és algoritmizáló képesség birtoklása. A kutatások számítógépes analízis nélkül elképzelhetetlenek. Az adekvát mechanikai modellek kidolgozása megköveteli a megfelelő mérési eredmények ismeretét, esetenként kísérletek elvégzését.

A gépészeti alaptudományok tématerületen a képzés az alábbi két nagy témacsoportban történik.

a) Szilárd testek mechanikája (vezetője: Dr. Szeidl György, DSc, Professor Emeritus) Ez a témacsoport különös hangsúlyt helyez a nemlineáris mechanikai feladatokkal kapcsolatos probléma körökre. Mind a dinamikai kérdéseket illetően (Analitikus mechanika, Nemlineáris rezgéstan), mind pedig a nemlineáris anyagi viselkedés probléma köreit illetően (Nem rugalmas testek mechanikája). A szabadon választható és a témacsoporthoz tartozó tantárgyak a mérnöki gyakorlat alapvető mechanikai kérdéseit fedik le, így a héjszerkezetek, a mechanizmusok és robotok, a hőterhelés okozta feszültségek, valamint a numerikus megoldások peremelem módszerrel történő számításnak kérdésköréit.

b) Transzport folyamatok és gépeik (vezetője: Dr. Baranyi László, CSc, Professor Emeritus) A hatékony és környezetbarát energiatermelés elképzelhetetlen a különböző erőművekben (hő-, atom-, víz-, szél-, nap-, és geotermikus), illetve azok gépeiben lejátszódó transzportfolyamatok részletes ismerete nélkül. A folyamatok megismerésének fontos eszköze a numerikus szimuláció.  

2. Gépek és szerkezetek tervezése tématerület (vezetője: Vadászné dr. Bognár Gabriella, DSc, egyetemi tanár)

A program keretében a hallgatók a legszélesebb körben értelmezett gépekkel (hidraulikus, pneumatikus, elektromos, elektronikus, intelligens stb.) és azok elemeinek fejlesztési elveivel, a műszaki feladatok optimális megoldásaival ismerkednek meg a műszaki tudományok és a társtudományok legkorszerűbb módszerei alapján.

A képzés hozzásegíti a hallgatót, hogy képes legyen interdiszciplináris megközelítéssel feltárni a célnak legjobban megfelelő működési elveket, kiterjesztve ezeket a géptervezés minden területére, különös tekintettel a korszerű anyagmozgató gépekre, különleges rendeltetésű gépekre, és azok elemeire, a legszélesebb értelemben vett termékfejlesztésre, a mechatronikai rendszerek egységeire, mérnöki szerkezetekre és a szerszámgépekre.

A kutatáshoz hozzátartozik a mérési és kísérleti vizsgálatokra épülő modellek elemzése, szimulációs-animációs módszerek, optimalizálási eljárások alkalmazása, dinamikus és sztochasztikus hatások, aszimmetriák, gyártási-szerelési hibák, kopások befolyása, ezek vizsgálata, a mozgatott áruk tulajdonságainak figyelembevétele stb.

A mechatronikai terület integrálja a gépészeti, elektrotechnikai-elektronikai, az automatizálási és az informatikai rendszereket. A szerszámgépek vonatkozásában a doktoranduszok megismerik a legkorszerűbb gyártóeszközöket, szerszámgép-tervezési módszereket és munkájuk során a szigorúan vett gépészeti tudást ötvözik a legkorszerűbb informatikai ismeretekkel.

A mérnöki szerkezetek kutatói mind fém, mind szálerősítéses műanyagszerkezetek szilárdsági vizsgálatait, optimalizálási módszereit gazdaságossági szemléletét és a költséghatékony tervezés elveit kutatják-fejlesztik.

Minden területre jellemző a számítógépes módszerek, a CAD technikák, a szimulációs módszerek és a végeselem-módszer alkalmazása. Folyamatos kutatás tárgyát képezik a módszeres géptervezés és az innovációs technológiák.

A Gépek és szerkezetek tervezése tématerületen belül a képzés hét témacsoportban folyik, amelyek a következők.

a) Anyagmozgató gépek tervezése (vezetője: Dr. Illés Béla, CSc, egyetemi tanár) A témacsoport magában foglalja az anyagmozgató gépek építőelemeivel, a szakaszos és folyamatos anyagmozgató gépekkel, a rakodó gépekkel és raktári berendezésekkel, anyagmozgató robotokkal, szilikátipari gépekkel és manipulátorok elméletével, tervezési és irányítási módszereivel, intelligenciájuk növelésével, géprendszerre való integrálásával kapcsolatos kutatási-oktatási feladatokat.

b) Gépek és elemeik tervezése (vezetője: Vadászné dr. Bognár Gabriella DSc, egyetemi tanár) Minden gép és rendszer részrendszerekből és elemekből épül fel, amelyek fejlesztése nem nélkülözheti a legkorszerűbb tervezés módszertani elveket és azok mindenkori továbbfejlesztését, különös tekintettel az információtechnológia adta adatfeldolgozási-adatbányászati módszerekre.

c) Termékfejlesztés és tervezés (vezetője: Vadászné Dr. Bognár Gabriella, DSc, egyetemi tanár) A Gépészmérnöki ismeretek és tudás alkalmazási területe ipari méretekben kiterjedt az emberközeli gyártmányok - termékek – fejlesztésére. Ugyanazok az elvek, amelyek a géptervezésben és kutatásban használatosak, adaptált formában tudományos szinten érvényesülnek az orvosi berendezések, szerszámok, használati eszközök, sporteszközök, járműgyártás területén.

d) Mechatronikai rendszerek tervezése (vezetője: Dr. Szabó Tamás, PhD, egyetemi docens) A témacsoport ismerteti a mechatronikai rendszerek tervezéséhez szükséges VDI2206 szabványt. Az elektromechanikai rendszerek energia szemléletű modellezésével, szimulációjával, továbbá mikrokontrollerrel megvalósítandó szabályozásával is foglalkozik. Áttekinti a tervezendő berendezésekhez szükséges CAD rendszereket és elektronikai ismereteket.

e) Mérnöki szerkezetek tervezése (vezetője: Dr. Jármai Károly, DSc, egyetemi tanár) A képzés célja, hogy bemutassa a gazdaságos szerkezet-tervezésben azt, hogy a tervezési folyamat, az alkalmazott gyártási technológia és a gyártási költségelemek nagyon szoros kapcsolatban vannak egymással. A hallgatók megismerkednek korszerű optimalizálási eljárásokkal, újszerű gondolkodásmódra készülnek fel.

f) Szerszámgépek tervezése (vezetője: Dr. Hegedűs György, PhD, egyetemi docens) A doktori képzés célja, hogy olyan szakembereket képezzünk, akik ismerik a legkorszerűbb gyártóeszközöket, szerszámgép-tervezési szabályokat, ismerik és a gyakorlatban is képesek alkalmazni a módszeres géptervezés elveit és elemeit és munkájuk során a hagyományos mérnöki tudást képesek ötvözni a legkorszerűbb információtechnológiai eszközökkel.

g) Energetikai és vegyipari gépészeti rendszerek tervezése (vezetője: Dr. Siménfalvi Zoltán, PhD, egy. tanár) A képzés során célunk olyan szakemberek képzése, akik alapvetően energetikai, vegyipari és rokonipari környezetben alkalmazható gépészeti és technológiai tervezési ismeretek birtokában hozzájárulnak az alkalmazott mérnöki területek tudományosan megalapozott fejlődéséhez.  

3. Gépészeti anyagtudomány, gyártási rendszerek és folyamatok tématerület (vezetője: Dr. Kundrák János, DSc, Professor Emeritus)

Az oktatási-kutatási program az alkalmazott mérnöki tudományok széles spektrumát lefedő, önálló tudományterületet képvisel, amely magába foglalja a gyártási technológiák legkülönfélébb területeit az anyagtudományi alapoktól az előgyártó eljárásokon keresztül a gépipari alkatrészgyártásig, és a mérnöki szerkezetek üzemeltethetőségi feltételeinek biztosításáig.

A program célja olyan tudományos továbbképzés megvalósítása, amelynek keretében a képzésben résztvevők a korszerű matematikai, mechanikai és anyagtudományi alapismeretekre építve elsajátítják a gyártási-megmunkálási eljárások és folyamatok, rendszerek tervezésének és fejlesztésének legfontosabb ismereteit. Képessé válnak a korszerű számítógépes mérnöki módszerek alkalmazására és továbbfejlesztésére, a számítógépes integrált gyártás gyakorlati megvalósítására, új gyártási technológiák bevezetésére és alkalmazására. Ismerik a minőségpolitika és stratégia, a vállalati minőségbiztosítási rendszer módszereit és követelményeit, a tervezés, a fejlesztés, a gyártás és a szerelés területén, valamint jártasak a szerelési rendszerek és módszerek ipari alkalmazásában. Alkalmasak a mérnöki szerkezetek, gépek integritásának menedzselésére, üzemeltethetőségi feltételeinek és élettartamának biztosítására, korszerű számítás- és méréstechnikai, valamint anyagvizsgálati módszerek és eszközök felhasználásával. A képzésben résztvevők jártasságot szereznek a számítógépes mérnöki módszerek alkalmazása, a szerkezeti anyagok károsodásának vizsgálata, a szerkezetek állapotának diagnosztizálása területén. Az intézményi sajátosságokat figyelembe véve az oktatás-kutatás az alábbi témacsoportokban folyik:

a) Gépészeti anyagtudomány és mechanikai technológiák (vezetője: Dr. Lukács János, CSc, egyetemi tanár). A témacsoport az anyagtudomány és az anyagtechnológiák (a hegesztés, a hőkezelés és a képlékenyalakítás) szakmai területeit foglalja magába. Kiemelt jelentőségű a technológiai folyamatokat minél tökéletesebben leíró modellek kidolgozása és elméleti elemzése, a gyártási folyamatok és rendszerek korszerű módszerekkel történő tervezése, valamint a számítógépes mérnöki módszerek alkotó alkalmazása és továbbfejlesztése.

b) Gyártási rendszerek és folyamatok (vezetője: Dr. Maros Zsolt, PhD, egyetemi docens). Az oktatás-kutatás a forgácsoláselmélet, a hagyományos, precíziós és különleges megmunkálási eljárások, a minőségirányítás és minőségbiztosítás, valamint a gyártási és technológiai folyamatok tervezésének és irányításának szakmai területeit öleli fel.

c) Szerelési folyamatok és rendszerek (vezetője: Dr. Kovács György, PhD, egyetemi tanár) E témacsoport a szerelési folyamatok és típusai (elő-, végszerelés; szétszerelés); a szerelőrendszerek és elemei (eszközök, gépek, cellák); az elemeket összekötő anyagmozgató rendszerek; valamint a szerelési folyamat tervezése, korszerűsítése (automatizálás, robotizálás) és minőségbiztosítása szakmai területeket foglalja magába.

d) Szerkezetintegritás (vezetője: Dr. Lukács János, CSc, egyetemi tanár). A témacsoport a mérnöki szerkezetek, gépek üzemeltethetőségi feltételeivel, károsodásával és élettartamával, valamint az ezeket kiszolgáló eszközök és módszerek alkalmazási lehetőségeivel foglalkozik. A fókuszban a szerkezetintegritás komplex, kockázat- és megbízhatóság-elemzésekre épülő kérdésköre áll, annak elméleti megalapozásával és vizsgálatokkal való alátámasztásával.