Aktywność naukowa prof. Jarosława Sęp zawiera się w ramach dyscypliny naukowej Inżynieria Mechaniczna. Koncentruje się ona na problematyce doskonalenia i optymalizacji wybranych systemów w budowie i eksploatacji maszyn oraz trendach rozwojowych współczesnego przemysłu. W szczególności obejmuje następujące zagadnienia:
I. Optymalizację cech konstrukcyjnych i wyjaśnienie zjawisk w strefie styku tarciowego łożyskowań ślizgowych z nietypową konstrukcją współpracujących elementów.
II. Optymalizację procesów wytwarzania elementów maszynowych.
III. Prognozowanie eksploatacyjnego zużycia elementów maszyn.
IV. Analizę wyzwań dla krajowych podmiotów gospodarczych i uczelni wyższych w kontekście czwartej rewolucji przemysłowej (Przemysł 4.0) oraz innych wyzwań współczesności.
Pierwsza grupa zagadnień (I) to główny nurt zainteresowań naukowych autora, który jest konsekwentną kontynuacją prowadzonych od wielu lat badań. Podjęcie tematyki z drugiej grupy (II) zagadnień wynikało z zaobserwowanych potrzeb przemysłu. Opanowanie w wyniku prowadzonych wcześniej prac problematyki planowania i opracowywania wyników eksperymentów, a także badań warstwy wierzchniej bardzo ułatwiło podjęcie zagadnień związanych z optymalizacją procesów wytwarzania. Z kolei nabycie umiejętności posługiwania się informatycznymi narzędziami modelowania i symulacji oraz znajomość problematyki dotyczącej procesów zużycia umożliwiły realizację prac mających na celu utworzenie systemów prognozujących eksploatacyjne zużycie elementów silników lotniczych oraz nadzorujących procesy wytwarzania. To trzecia (III) grupa zagadnień, ich podjęcie wynikało również z potrzeb przemysłu. Z kolei analizy dotyczące strategii rozwojowych przemysłu doprowadziły do zainteresowania koncepcją Przemysł 4.0 jako wyznacznikiem trendów rozwojowych współczesnych podmiotów gospodarczych. Jest to czwarta (IV) grupa zainteresowań naukowych.
Do najważniejszych osiągnięć w pierwszej (I) grupie zagadnień można zaliczyć:
- Opracowanie koncepcji łożyska ślizgowego z czopem ze śrubowym rowkiem (chronionej wzorem użytkowym).
- Wykazanie możliwości znacznego zmniejszenia zużycia elementów łożyskowania ślizgowego w warunkach zanieczyszczenia oleju twardymi cząstkami poprzez zastosowanie czopa ze śrubowym rowkiem; zanieczyszczenia w oleju są jedną z najczęstszych przyczyn przedwczesnego uszkadzania łożysk ślizgowych.
- Wyznaczenie, na podstawie przeprowadzonych badań eksperymentalnych modelowych łożysk ślizgowych, optymalnych parametrów śrubowego rowka na czopie ze względu na zużycie czopa oraz zużycie panewki.
- Stworzenie podstaw do projektowania łożysk z czopem ze śrubowym rowkiem poprzez wyznaczenie bezwymiarowych parametrów opisujących cechy geometryczne rowka i linii śrubowej, skorelowanych z charakterystyki łożyska.
- Identyfikację zjawisk w strefie styku tarciowego łożyskowania ślizgowego z czopem ze śrubowym rowkiem, a także zjawisk w strefie styku tarciowego węzłów ciernych z elementami ze zmodyfikowaną strukturą geometryczną powierzchni.
- Pogłębioną analizę zjawisk w strefie styku tarciowego węzłów ślizgowych z powierzchniową warstwą dwuskładnikową zwracającą uwagę na zjawiska tribochemiczne i triboelektryczne
Do najważniejszych osiągnięć w drugim (II) obszarze można zaliczyć:
- Trzykryterialną optymalizację procesu frezowania stopu tytanu na osnowie fazy międzymetalicznej (tzw. stopy trzeciej generacji) przy wykorzystaniu sprawdzonej w praktyce wieloetapowej metody iteracyjnej.
- Prace badawcze ukierunkowane na optymalizację i nadzór nad procesami wytwarzania z zastosowaniem metod inteligencji obliczeniowej.
- Prace badawcze ukierunkowane na optymalizację procesu zgrzewania tarciowego z przemieszaniem
Do najważniejszych osiągnięć w trzecim (III) obszarze można zaliczyć:
- Utworzenie systemu prognozującego zużycie eksploatacyjne części silnika lotniczego opartego na sieciach neuronowych wykorzystujących parametry eksploatacyjne silnika oraz dane o warunkach eksploatacji.
- Wykazanie praktycznej skuteczności utworzonego systemu prognozującego i jego przydatności do poprawy efektywności remontów silników lotniczych.
- Prace badawcze prowadzone nad systemem wykorzystującym metody inteligencji obliczeniowej do nadzoru procesów obróbki elementów silników lotniczych.
- Kierowanie zespołem, który zaprojektował i zbudował unikalne w skali światowej stanowisko da badań uszczelnień grafitowych stosowanych w silnikach lotniczych.
Do najważniejszych osiągnięć w czwartym (IV) obszarze można zaliczyć:
- Analizę gotowości do wdrożenia koncepcji Przemysł 4.0 na przykładzie wybranych krajowych przedsiębiorstw.
- Uczestnictwo w międzynarodowych projektach określających wyzwania dla kształcenia w szkołach wyższych w kontekście czwartej rewolucji przemysłowej (Przemysł 4.0) oraz innych wyzwań współczesności.
