Az elismerést Houstonban vette át Stépán Gábor, a BME GPK tanszékvezető egyetemi tanára, korábbi dékánja és vezető kutatója, aki díjazotti előadást is tartott az ASME kongresszusán.

A Thomas K. Caughey Dynamics díjat kiemelkedő gyakorlati, kutatási, oktatási és vezetői tevékenységért kapta Stépán Gábor akadémikus, a Műszaki Mechanikai Tanszék tanszékvezető egyetemi tanára.  A BME professzorát a nemlineáris dinamika és a rezgések, mindenekelőtt a mechanikai rendszerek és az azokat modellező késleltetett-differenciálegyenletek terén végzett kitartó, eredeti és úttörő hozzájárulásáért, valamint mentori, oktatói és szakmai vezetési elkötelezettségéért tüntette ki az ASME (American Society of Mechanical Engineers). Az ASME 1880 óta a világ legnagyobb, gépészmérnököket tömörítő szervezete.

„A díjhoz kapcsolódó felkérés az előadásra úgy szólt, hogy nagyon örülnének, ha annak témáját össze tudnám kötni a díj névadójával.  Szerencsés vagyok, hogy Kaliforniában személyesen ismerhettem Thomas K. Caughey-t, a pasadenai CalTech dinamika professzorát. Egy teljes évig dolgoztam vele egy épületben 1994/95-ben, és sokszor találkoztunk. Akkor már nagyon idős volt, nem voltak önálló kutatási projektjei vagy hallgatói, de a legnagyobb tiszteletnek örvendő professzor volt a dinamika és a rezgéstan területén. Hallatlanul mélyen és jól értette a klasszikus, newton-i dinamikát” – minderről Stépán Gábor professzor mesélt a bme.hu-nak közvetlenül az előtt, hogy Houstonba repült az ASME Alkalmazott Mechanika Szekciója által idén neki adományozott Thomas K. Caughey Dynamics díj ünnepélyes átadójára.  A nevétől eltérően ma már teljesen nemzetközi intézmény 2008 óta részesíti ebben az elismerésben a dinamika területén maradandót alkotó gépészmérnököket. (A bme.hu korábbi cikkében felsoroltuk a korábbi díjazottakat is ITT).

A díjazotti előadáson Stépán Gábor „az áruházi bevásárlókocsikon is jól megfigyelhető kerék „shimmy”-ről, azaz a „kerékszitálásról” beszélt, ami „egy közérthető, látványosan előadható téma. Iparilag és műszakilag is fontos, hiszen igen veszélyes például egy biciklin utazva megtapasztalni. Motorkerékpárosokat halálfélelemmel tölt el, ha ilyet érzékelnek, érthetetlen számukra, honnan jön a rezgés és hogyan lehet leállítani. Gyakran óriási felbukás a vége.”

Kevesen tudják, de a shimmy-effektus repülőgépek orrfutóján is előállhat. „Még a legújabb gépeken, mondjuk a Boeing 777-esen is probléma volt ez, 350 (pontosabban 333) évvel Newton után még mindig keressük rá a megfelelő matematikai modellt, megoldást. Ez a nemlineáris dinamika egyik kiélezett problémája. Az utolsó Concorde-katasztrófát is végső soron egy shimmy-probléma, azaz kerékrezgés okozta. De hosszan lehetne beszélni a kamionbalesetekről vagy utánfutók balesetet okozó rezgéseiről.” Beszélgetésünkben egy régi történet is felidéződik egy, a pasadena-i egyetemnek adakozó cégtulajdonosról, aki sebességi világrekordot akart dönteni egy alumíniumkerekű motorkerékpárral a Salt Lake City mellett található sós tavon (mára ezt környezetvédők betiltatták – szerk.). „Nem tudott tovább gyorsulni, mert állandóan berezgett a kerék, és arra kértek, hogy konzultáljak vele. Akkor beszéltem Caughey professzorral is erről. Rengeteg tisztázatlan kérdés veszi körül ma is ezeket a térbeli gördülési feladatokat”– tette hozzá.

Stépán professzor elmondta, hogy ma olyan modelleket használnak az iparban, amellyel bizonyos kerékrezgési jelenségeket nem tudnak leírni. „Az ún. késleltetett kerékköpeny-modellt (delayed tyre model) mi fejlesztettük ki itt a BME-n, a kvázi-periodikus („lebegési”) rezgésjelenségeket pontosan kimértük, így olyan jelenségeket is le tudunk írni, amelyeket a ma általánosan használt modellek nem.

Előadása végén mérési eredményekkel bizonyította a késleltetett modell használhatóságát. „Ha ezt a fejlettebb modellt elkezdik használni az iparban a rezgések leírására, az egy lépéssel közelebb vinne bennünket e rezgések kiiktatásához. Felhasználható lehet az ABS fékrendszerek szabályozási algoritmusának javítására is. Az új modell áttörő ipari alkalmazásai még váratnak magukra, elsősorban azért, mert eddig nem sikerült olyan, a másodperc töredéke alatt lefutó algoritmusokat fejleszteni, amelyekre itt szükség van. A pontosabb matematikai modell elkészült, de sok egyéb kutatnivaló maradt még.”

A Gépészmérnöki Karon már tanulnak olyan külföldiek, mások mellett kínai PhD hallgatók, akik kifejezetten e modell tanulmányozására jöttek a Műegyetemre. Az elektromos autók ugyanis – amelyeknél a kerékagyba építik a motort –, hajlamosabbak a kerékrezgésre, és egyes kínai kutatócsoportok vizsgálják a magyar modellt. Más fiatal kutatók a gördeszkázás vagy utánfutók oldalirányú rezgése kapcsán foglalkoznak a témával, témavezetőik már Stépán Gábor volt tanítványai.

A professzor azonban számos más izgalmas területen is kutat, így az ASME díja számára nem klasszikus „életműdíj”, hiszen pályája még sok meglepetést tartogathat a gépészmérnökök számára. Az ERC (European Research Council – Európai Kutatási Tanács) által kiemelten támogatott kutatásai a szerszámgéprezgésről szólnak. Az általa vezetett kutatásokról most készült el az első, a másfél éves beszámoló. E mellett a gyógytornáztató robotok erőszabályozásával is foglalkozik, és nem hagyott fel a forgalmi dugók szabályozásával és az automatikus forgalomszervezéssel összefüggő kutatásokkal sem. Ez utóbbiaknak a nagyvárosok meglévő úthálózatainak véges terhelhetősége ad különös aktualitást szerte a világon.

„Jó érzés az, hogy beérik a kutatómunkám. Fiatalon is úgy kell kutatni, hogy az ember hisz a témájában, még ha nem is kap azonnal elismerést, nem figyelnek fel rá, hiába ír cikkeket, mondja el sok-sok konferencián. Az ilyen tapasztalatok rengeteg kételyt ébresztenek: jól mondtam el? Túl bonyolult vagy akár végső soron haszontalan megoldást javasoltam? Miért nem kezdik használni vagy hivatkozni eredményeimet, gondolataimat?

Most úgy tűnik, mégis csak átment a mondanivalóm. Lehet, hogy a világszerte dolgozó tanítványaimon keresztül, akik továbbvitték az első eredményeket, vagy az ő tanítványaik által... Most azok is meghallottak, és elkezdték használni modelljeimet, módszereimet, akik eddig nem figyeltek ránk, és akikkel semmilyen személyes kapcsolatom nem volt. Lehet, hogy csak szerencsém volt, ám lehet, hogy jól éreztem: amivel foglalkozom, az fontos, és érdemes kitartani mellette. Ami akkor, a 80-as években fantazmagóriának tűnt, hogy pl. a szerszámgépek rezgéseit csökkenteni lehet, arra ma rengeteg támogatást ad az EU és az ipar. Nekünk pedig az a dolgunk, hogy kitaláljuk a megvalósítás módját.”  Stépán Gábor professzor reméli, hogy mai tanítványai hasonló eltökéltséggel viszik tovább az őket érdeklő témákat.

Az ASME díjával idén a BME is felkerült arra a listára, amelyen eddig a VirginiaTech, az MIT, a CalTech, a Princeton, a Cornell, a Stuttgarti Egyetem és az Illinoisi Egyetem szerepelt – gépészmérnöki tanszékeik szenior dinamika professzoraival.

TJ