Проектирование

• Стенд для гидравлических испытаний изделий на сверхвысокое давление – до 250 МПа.
• Стенд для циклических испытаний изделий на давление до 70 МПа. 
• Стенд для циклических испытаний баллонов при температуре от +60°С до -70°С.
• Стенд для комплексных гидравлических (до 200 кгс/см2) и пневматических (до 30 кгс/см2) испытаний судовой арматуры.
• Мобильный блок для транспортировки и хранения сжатого природного газа вместимостью 4200 м³ при норм. условиях на давление 19,6 МПа.
• Мобильный блок хранения сжатого природного газа вместимостью 500 м³ при норм. условиях на давление 24,5 МПа.
• Баллоны и ресиверы различного назначения вместимостью до 10 м³ на давление до 70 МПа.
• Баллоны 2, 3 и 4 типов различного назначения.

Научный потенциал

На основе объёмных осесимметричных конечных элементов предложены математические модели, которые учитывают геометрическую и физическую нелинейности. Кроме того, трёхмерная постановка позволяет учесть различного рода эффекты: различные конструктивные особенности, неоднородность структуры по толщине и по поверхности баллонов, развитие пластических деформаций, изменение механических свойств после растрескивания связующего и контактные взаимодействия лейнера и обмотки.

В качестве примера на рисунках показано распределений напряжений и деформаций по толщине слоистого пакета на различных участках металлокомпозитного баллона с намоткой типа «кокон».

Для проектировочных и поверочных расчётов баллонных конструкций разработан специализированный программный комплекс. С его помощью можно рассчитывать комбинированные баллоны второго, третьего и четвёртого типов и получать напряжения и деформации лейнера и композитных волокон на всех этапах нагружения с учетом автофреттирования, усталостной и длительной прочности. Впервые получены прочностные и механические характеристики органоровинга компании DSM Dyneema® SK75, которые даны в табл.

На рисунке показан разрушенный баллон с обмоткой из органоровинга Dyneema® SK75 с характерным видом разрушения.

Характерной особенностью рассматриваемого органоровинга является малый удельный вес 0,98 г\см³ и большое удлинение при разрыве более 20%.

Проводятся проектирование и расчёты тороидальных баллонов для использования на автомобильном транспорте. При действии расчётного давления части корпуса баллонов испытывают большие пластические деформации, поэтому решается нелинейная задача с учётом больших деформаций и перемещений.

Аналогичный подход применяется для анализа и проектирования российских и зарубежных баллонов давления имеющих вогнутое днище. Расчёты и выпуск нормативных документов при проектировании на основе метода конечных элементов контейнеров мобильного блока хранения (МБХ) в виде многосвязных рам для баллонов со сжатым природным газом.

Список литературы.

1. Осадчий Я.Г., Русинович Ю.И., Трошин В.П. Совершенствование конструкции металлокомпозитных баллонов. Материалы 25-ой международной научно-практической конференции «Композитные материалы в промышленности», г. Ялта, 2005 г, стр. 390-395.
2.  Osadchi Ya. G., Rusinovich U.I., Troshin V.P. Recipientes a presion aligerados de metalo-compuestos para presiones de trabajo de 30 MPa, ACTAS DEL VI CONGRESO NACIONAL DE MATERIALES COMPUESTOS 05. Valencia, 2005, s. 365-371.
3. Трошин В.П., Послойный конечно-элементный анализ комбинированных баллонов давления. Материалы 27-ой международной научно-практической конференции «Композитные материалы в промышленности», г. Ялта, 2007 г.
4. Осадчий Я.Г., Трошин В.П. К вопросу безосколочного разрушения металлокомпозитных баллонов давления, Пожарная безопасность в строительстве, 2009, № 3, с. 62-64.
5. Трошин В.П. Расчёт на прочность баллонов давления с использованием трёхмерных соотношений теории упругости, Пожарная безопасность в строительстве, 2009, № 4, с. 62-65.
   
6. Осадчий Я.Г., Трошин В.П. Новые направления совершенствования металлокомпозитных баллонов высокого давления, Пожарная безопасность в строительстве, 2009, № 5, с. 68-69.
   
7. Трошин В.П. Вычислительные эксперименты в прочности – от сложного к простому в конструкциях и от простого сложному в расчётах, Мир и безопасность, 2010, № 4, с. 24-25.
   
8. Осадчий Я.Г., Трошин В.П. Органоровинг «Dyneema®»: в воде не тонет, Мир и безопасность, 2010, № 6, с. 20-23. 9. Осадчий Я.Г., Трошин В.П. Водородная энергетика: от баллонов «макро» к баллонам «микро», Gasworld, 2012, № 21, с. 10.

1. Краев В.В., Осадчий Я.Г., Пронин Е.Н. Природный газ- топливо уже сегодняшнего дня\\ Информационно-аналитическая газета Транспорт России. – 2001. -№ 28(164).
2. Осадчий Я.Г., Русинович Ю.И., Трошин В.П. Совершенствование конструкции металлокомпозитных баллонов \\ Материалы 25-ой международной научно-практической конференции. — Композитные материалы в промышленности. —  2005.  —  Ялта. —  С. 390-395.
3. Osadchi Ya. G., Rusinovich U.I., Troshin V.P. Recipientes a presion aligerados de metalo-compuestos para presiones de trabajo de 30 MPa \\ ACTAS DEL VI CONGRESO NACIONAL DE MATERIALES COMPUESTOS 05. – 2005. – Valencia. — С 365-371.
4. Осадчий Я.Г., Строганов А.В., Строганов В.И. Национальный стандарт по автомобильным баллонам. Успехи и проблемы \\ Автозаправочный комплекс + альтернативное топливо. – 2005. — № 6(24). – С. 55-58.
5. Осадчий Я.Г., Русинович Ю.И. Пути конструктивного совершенства баллонов высокого давления \\ Материалы 26-ой Международной конференции. — Композитные материалы в промышленности. — Ялта. — 2006.
6. Трошин В.П. Послойный конечно-элементный анализ комбинированных баллонов давления \\ Материалы 27-ой международной научно-практической конференции. — Композитные материалы в промышленности. — Ялта. – 2007.
7. Осадчий Я.Г., Ивановский В.С., Русинович Ю.И. Разработка композиционных баллонов высокого давления для дыхательных аппаратов \\ Материалы 27-ой Международной научно-практической конференции. -Композитные материалы в промышленности. – Ялта. — 2007.
8. Осадчий Я.Г., Русинович Ю.И., Кононов П.В. и др. Прочностная отработка металлокомпозитных баллонов высокого давления \\ Транспорт на альтернативном топливе. – 2008. — № 3(3).
9. Осадчий Я.Г., Русинович Ю.И. и др. Испытано и надежно  \\ Технадзор. — 2008. — № 4(17).
10. Осадчий Я.Г., Трошин В.П. К вопросу безосколочного разрушения металлокомпозитных баллонов давления \\ Пожарная безопасность в строительстве. —  2009. — № 3. — С. 62-64.
11. Трошин В.П. Расчёт на прочность баллонов давления с использованием трёхмерных соотношений теории упругости \\ Пожарная безопасность в строительстве. —  2009. — № 4. — С. 62-65.
12. Осадчий Я.Г., Трошин В.П. Новые направления совершенствования металлокомпозитных баллонов высокого давления \\ Пожарная безопасность в строительстве. – 2009. — № 5. – С. 68-69.
13. Осадчий Я.Г., Никитина В.А. Испытательная база НПП «Маштест» для отработки прочности, сертификации и освидетельствования баллонов высокого давления, применяемых на автотранспортных средствах \\ Автозаправочный комплекс + альтернативное топливо. – 2009. — № 6(48). – С. 13-20.
14. Трошин В.П. Вычислительные эксперименты в прочности – от сложного к простому в конструкциях и от простого сложному в расчётах \\ Мир и безопасность. – 2010. — № 4. — С. 24-25.
15. Осадчий Я.Г., Трошин В.П. Органоровинг «Dyneema®»: в воде не тонет \\ Мир и безопасность. – 2010. — № 6.- С. 20-23.
16. Осадчий Я.Г., Русинович Ю.И., Иваськевич Л.М. Создание облегченного металлокомпозитного баллона для газообразного водорода высокого давления \\ Альтернативная энергетика и экология. — 2010. — № 11. – С. 17-21. \\ Мир и безопасность. — 2010. — № 5.
17. Осадчий Я.Г. Основные прикладные проблемы для обеспечения пожарной безопасности России \\ Научная конференция Национальной академии пожарной безопасности. — 2012.
18. Осадчий Я.Г., Трошин В.П. Водородная энергетика: от баллонов макро к баллонам микро \\ Gasworld. —  2012. — № 21. — С. 10.
19. Белоусова С.Ю., Зарубин В.С., Осадчий Я.Г. Математическая модель тепловых процессов в автомобильных баллонах с метаном \\ Транспорт на альтернативном топливе. -2014. — № 4. — С.5-13.
20. Белоусова С.Ю., Зарубин В.С., Осадчий Я.Г. Численное моделирование теплового состояния металлокомпозитного баллона при расходовании метана \\ Транспорт на альтернативном топливе. — 2015. -№ 1. — С. 12-21.
21. Белоусова С.Ю., Зарубин В.С., Осадчий Я.Г. Численное моделирование теплового состояния металлокомпозитного автомобильного баллона при заполнении метаном \\ Транспорт на альтернативном топливе. -2015. — №3. — С. 15-24.
22. Белоусова С.Ю., Зарубин В.С., Осадчий Я.Г., Крылов Е.Н. Тепловые режимы автомобильного баллона с полимерным лейнером при закачке и расходовании метана. \\ Транспорт на альтернативном топливе. — 2015. — № 5. — С.47-57.
23. Осадчий Я.Г. Безосколочных газовых баллонов не бывает \\ Gasworld.- 2018. -№65 – С. 24-25.