热胀冷缩法在修船工程中的应用

热胀冷缩的原理及其应用1. 前言热胀冷缩是物体在温度变化时由于热胀冷缩性质而产生的体积变化现象。

这一现象在日常生活和工业生产中具有广泛的应用。

本文将详细介绍热胀冷缩的原理以及其在不同领域的应用。

2. 热胀冷缩的原理热胀冷缩的原理是由于物质在受热或冷却时分子的热运动引起的。

当物体受热时，分子的热运动加剧，导致分子之间的相互作用力减弱，使物体的体积增大；当物体被冷却时，分子的热运动减弱，分子之间的相互作用力增强，使物体的体积减小。

这一原理可以用公式表示为：$$\\Delta V = V_0 \\cdot \\beta \\cdot \\Delta T$$其中，$\\Delta V$表示体积变化量；V0表示初始体积；$\\beta$表示热胀系数；$\\Delta T$表示温度变化量。

3. 热胀冷缩的应用3.1 工程领域热胀冷缩在工程领域有广泛的应用，如：•桥梁：在桥梁的设计中，会考虑到温度变化对桥梁的影响。

由于桥梁的长度很长，温度变化会引起桥梁的长度变化，如果不加以控制，会对桥梁的安全性造成影响。

因此，在桥梁的设计中会考虑到桥梁材料的热胀冷缩性质，以及采取一些措施来降低热胀冷缩对桥梁的影响。

•铁路：铁轨也会受到温度变化的影响，随着温度的升高，铁轨的长度会发生变化，如果不及时调整，会导致列车的行驶不顺畅。

因此，在铁路的建设中，会采取一些措施来控制铁轨的热胀冷缩，例如在铁轨上设置伸缩节，以允许铁轨的伸缩。

3.2 制造业热胀冷缩在制造业中也有一定的应用，如：•管道安装：在管道的安装过程中，由于温度变化会引起管道的体积变化，如果不加以控制，会导致管道的连接出现松动甚至破裂。

因此，在管道的安装过程中，需要考虑到管道材料的热胀冷缩性质，采取一些措施来保证管道的安全性。

•金属加工：在金属加工过程中，温度的变化也会导致材料的体积变化，如果不加以控制，会影响到加工件的精度和尺寸稳定性。

因此，在金属加工过程中，需要考虑到材料的热胀冷缩性质，进行适当的控制，以保证加工件的质量。

轮机维护修理<题目>船机运转中常出现油、水、气等的跑、冒、滴、漏现象，这种故障征兆是属于______。

A.功能异常B.消耗反常C.外观反常D.压力异常<参考答案>C<题目>关于早期故障期的描述，说法错误的是______。

A.又称为磨合期，是船机投入使用的初期B.故障率较高，但随使用时间的延长而迅速下降C.主要是由于设计、制造的缺陷及操作不熟练、不准确和使用条件不适等造成的D.不能通过调试、磨合、修理和更换有缺陷的零件等使故障率下降，运转趋向稳定<参考答案>D<题目>柴油机润滑油长期不化验、不更换，变质滑油引起轴瓦合金熔化属于______故障。

A.工艺性B.波及性C.渐进性D.管理性<参考答案>D<题目>______造成的故障属于人为故障。

①维修失误②材料老化③安装不良，配合间隙过大④校中不良⑤超负荷运转A.①②⑤B.②③⑤C.①③④D.①③④⑤<参考答案>D<题目>处于随机故障期的船舶机械，其故障的特点是______。

A.与机械新旧有关B.与使用时间有关C.不能通过调试来消除D.可以预测<参考答案>C<题目>有关"定时维修"的描述，正确的是______。

①适用于任何机械设备的维修②是现代预防维修不可缺少的维修方式③存在维修不足或维修过剩的缺点④针对性和正确性不高，维修往往工作量大、费用高A.②③④B.①②③④C.②③D.①②④<参考答案>A<题目>"PMS"作为轮机证书的附加标志之一，其含义是______。

A.船舶机械有计划保养系统B.船舶维修保养体系C.船舶机械预防维修系统D.船舶安全管理规则<参考答案>A<题目>船舶机械需要进行航修通常是因为______。

A.公司要求B.按规定时间要求C.发生了一般性事故而船员难于自行修复D.发生了严重的海损事故<参考答案>C<题目>有关"视情维修"的描述，正确的是______。

解析船舶管系膨胀补偿及气囊消除方法摘要在船舶管系安装中，由于外界因素的影响，船舶管路水发生一定的变化，其中船舶管系膨胀是较为常见的一种现象。

本文主要详细分析了管路膨胀的产生原因、气囊形成愿意以及解决方法，从而为船舶管系的膨胀问题解决提供一定的参考意见。

关键词船舶管系；膨胀补偿；气囊消除；方法实际上船舶管路的安装并非是在理想的状态下。

比如柴油机排气管路产生的高温会引起管路的膨胀。

由此可见，管路在外界条件的影响是非常容易发生形变的。

因而工作人员应当重视加大对管路膨胀以及气囊产生的研究力度，从而延长管路的使用寿命，提高船舶建造质量。

1 膨胀补偿1.1 产生原因船舶管路会因为温度的变化而产生热胀冷缩现象，受热时管路会发生膨胀，冷缩时有可能导致断裂。

为了防止这种现象的产生，工作人员会采取一定的补偿措施确保管路质量。

防止这种破坏现象就称之为膨胀补偿。

另外，在船舶的运行过程中，船体构件的振动也会造成管路的变化。

这种变化的偶然性更大，更加难以计算。

为此，在船舶管路设计之时，设计人员应当将上述两种引起管路膨胀的现象考虑进去，合理设计船舶管系。

同时，在选择膨胀补偿方式也要考虑管路膨胀补偿的形成原因，并结合工程条件[1]。

1.2 处理方法从原理上来说，进行管路的补偿可以通过进行管路折弯，从而降低管路的应力。

从方法来说，实现管路弯折具有很多种方法，能够用于膨胀补偿的方法包括两种，即自动补偿和补偿器补偿两种。

不同的解决方式其应用范围、方法各有不同，工作人员应根据实际情况进行合理选择，从而延长管路的使用寿命。

首先，所谓自动补偿是指利用管路本身的弹性形变，用局部缓解整体形变的方法。

在应用此方法时需要注意将弹性形变值控制在标准范围内，并消除应力最终满足船舶管路的使用需求。

自动补偿包括两种方法：一是垂直相交自动补偿。

具体方法使两条垂直相交的管线，当温度升高后，管路各自延伸，但是由于两端是固定，为此，每段管路都会发生形变，从而使管路整体的形变量减小。

船体结构修理与水火矫正技术的相关分析【摘要】本文主要从船体结构修理与水火矫正技术的相关分析进行阐述说明。

因为船舶的船龄、船体不同，所产生的船体损坏部位也是不同的，需要研究的修理范围与工艺之间也有所不同。

在具体修理的期间，所需要运用的主要技术就是焊接，且这也难免会在其中存在焊接变形的问题，如果对于其中的焊接变形问题没有合理的矫正，那么不仅会对日后的安装造成影响，并且还会影响工程发展的安全性。

虽然在具体的船体维修期间会针对施工的工艺进行控制，但是因为焊接期间的工艺复杂性，导致也会存在变形的情况。

所以，需要针对焊接的变形进行科学矫正，运用水火矫正技术。

【关键词】船体结构修理；水火矫正技术；对策研究引言：船体在建造与维修的期间，所存在的焊接变形是不可避免的，因此需要针对实际情况进行研究，运用更为合理的装配与焊接工艺，进而确保可以更好的控制变形，在此基础上还需要针对焊接变形尽心不断的矫正。

因为在水火矫正的期间，以及焊接内应力来说，都属于内应力，而所产生的不恰当矫正内应力，可以促进与焊接内应力衔接，促进应力叠加，这就会存在总应力超过允许应力的情况，进而降低其中的安全系数。

所以说，需要在具体发展期间创建更为科学的水火矫正变形方案，明确工艺秩序的规范性，进而完成矫正，这样不仅可以满足结构强度与使用性能的要求，并且还可以在根本上提升经济性。

1、船舶自身的内容结构航海技术主要研究海洋船舶驾驶、船舶运输管理等方面的基本知识和技能，接受船舶操纵、船舶避碰、航图运用、仪表识别、GMDSS通信、消防和急救等方面的基本训练，进行系列海上作业。

例如:海上船舶货物运输，出海航线规划设计，海洋科学考察、海上搜救，海上国防等。

首先，纵骨探式结构：板格的长她沿船长方向短边沿船宽方向，纵向骨材间距小而密，横向桁材间距大而疏；其次，强力甲板：船体总枞要曲时起最大作用的一层甲板，也称之为甲板；第三，般弧：也称边昂，是甲板在船瓶首尾方向的翅曲，也是甲标边线在中线面上的投影形状；第四，大倾角稳性：当横倾角大于10°~15°或者甲板的边缘开始入水后的稳性；第五，动稳性：倾斜力矩实在甲板上突然作用的，使船有明显角速度变化的稳性；第六，正浮状态：如果船的重心的纵向坐标和横向坐标与浮心的纵向坐标，和横后坐标对应相等，船就处于正浮状态；最后，旁底桁：中线面两侧的旁底纵格行称为勇底桁。

科技知识：科技中关于“热胀冷缩”原理的运用【导读】中公事业单位为大家带来科技知识《科技中关于“热胀冷缩”原理的运用》，希望可以帮助各位考生顺利备考事业单位考试。

夏天中最热的时候就是“三伏”天，分别为初伏、中伏和末伏，在这期间，作为有车的家庭会更加注意汽车的胎压问题，为何呢?这就是我们要学习的“热胀冷缩”原理。

“热胀冷缩”顾名思义即是物体在一般的状态之下，受热会膨胀，受冷会收缩。

那么，这样的一种现象在我们的生活中有哪些体现和运用呢?汽车现在作为比较普遍的一种交通工具，现在几乎每一家都有一辆车，作为有经验的老司机来说，一般进入夏天的时候都会对汽车胎压进行测量，适当的放掉一点气。

之所以这样做是因为夏天温度较高，分子运动更剧烈，容易发生“热胀”现象，如果胎压较高，汽车在行驶的过程中，摩擦生热会进一步提升轮胎的温度，必将导致分子运动更加剧烈，然后发生爆胎的现象。

除此之外，还有火车的铁轨，相信大家都坐过火车，在以前的火车上我们经常可以听到很有节奏的撞击声音，这个声音就是火车轮与铁轨缝隙敲打的声音。

之所以每一根铁轨在连接的过程中需要留一段空隙就是防止夏天温度太高导致铁轨膨胀的现象发生，如果不考虑这种情况，温度太高就容易导致铁轨凸起，引发火车事故。

不仅如此，在我们平时的生活中也运用到了这个原理，比如，在煮鸡蛋的过程中，一般在鸡蛋熟了之后，很多性子急的人就着急的拿起鸡蛋就吃，在剥鸡蛋壳的时候经常出现把鸡蛋白也一起剥下来导致浪费。

因此，在鸡蛋煮好后应该先放在冷水泡一下再剥鸡蛋壳。

因为，泡过冷水的鸡蛋，遇冷之后会出现“冷缩”的现象，这个时候鸡蛋就与鸡蛋壳分离了。

在古时候，还没有发明火药，那个时候人们开山就有这样的一种做法，就是快进入冬天的时候往山的缝隙里面灌水，等到冬天的时候，水结冰后就把山给崩开，这样的做法是否符合“热胀冷缩”原理呢?如果陷入惯性思维就很容易觉得这也是运用了“热胀冷缩”的原理。

其实，这并不是，而是运用了密度原理，密度的公式：ρ=M/V，其中ρ是密度、M是质量、V是体积，我们知道冰和水之间，冰的密度小于水的密度，也就意味着ρ减小，然而灌入水的M不变，所以V增大。

船机零件的修复⼯艺——⾦属扣合⼯艺（1）（转）⾦属扣合⼯艺（Metal Lock）⾦属扣合⼯艺1 定义利⽤⾼强度合⾦材料制成特殊的连接件，把机件的损坏处连接起来，使之恢复使⽤性能的修理⽅法。

⾦属扣合⼯艺作为修理裂纹和断裂的⽅法被⼴泛应⽤，尤其对于难焊补的铸钢件和铸铁零件，不允许有变形的零件，是⼀种最佳修理⽅法。

船上许多⼤型机件（如：主、副柴油机的机座、机架、⽓缸体、缸盖等）以及各种机械的壳体和螺旋桨等的裂纹修复均可采⽤。

近年来，⾦属扣合⼯艺与胶粘剂配合使⽤不仅增⼤连接强度，⽽且有利于提⾼密封性。

2 扣合的类型2.1 波浪键扣合法1）⽅法：垂直于裂纹⽅向加⼯出波形槽，嵌⼊形状相似的波浪键，在常温下铆击波浪键，利⽤波浪键与槽的啮合作⽤使零件联成⼀体。

2）适⽤范围：⼀般强度的零件，壁厚在8～45mm.。

3）波浪键的材料：⼀般选⽤镍铬不锈钢——1Crl8Ni9、1Crl8Ni9Ti等，冷变形后强度可提⾼50％；也可选⽤普通低碳钢10、15、20钢等，冷变形后强度可提⾼10％～20％。

⾼温零件可选⽤含镍量⾼并与零件材料膨胀系数相近的⾼温镍基合⾦：Ni36、Ni42等，此种材料膨胀系数与铸铁相近，或选⽤10、15、20钢等。

4）波浪键和槽的形状和尺⼨波浪键的尺⼨有凸缘直径d、宽度b、间距l、厚度t。

通常将d、b、l作成标准尺⼨，根据零件壁厚和受⼒情况决定凸缘数、波浪键数和零件裂纹上的波形槽间距等。

波浪键和彼形槽如图6-9所⽰。

波浪键的尺⼨：b是基本尺⼨，⼀般取3mm～6mm，其它尺⼨依公式计算：d ＝（1.4～1.6）bl ＝（2.0～2.2）bt ＝（1.0～1.2）b波浪键的凸缘数⼀般取5、7、9个。

凸缘数越多，波形糟各凹处断⾯上的应⼒越⼩，并使最⼤应⼒远离裂纹。

但凸缘数过多，使镶嵌波浪键⼯作量增加，难度加⼤。

在位置允许的情况下，尽可能选⽤7或9个凸缘的波浪键。

波形槽的尺⼨：波形糟的形状与尺⼨与波浪键⼀致，只需使⼆者配合间隙保持0.1mm～0.2mm，槽深T依零件壁厚H⽽定，⼀般T＝（0.65～0.75）H，并依槽深放⼈⼀层或两层波浪键。

船膨胀水箱工作原理概述船膨胀水箱是船舶上常见的一种消防设备，用于存储和供应灭火用水。

它通过利用水的热胀冷缩特性，在火灾发生时提供高压水源，以便进行及时灭火。

本文将详细解释船膨胀水箱的工作原理。

基本原理船膨胀水箱基于物质的热胀冷缩原理工作。

具体来说，它利用了水在温度变化下体积发生变化的特性。

当水温升高时，其体积会扩大，从而增加了水的压力；相反，当水温下降时，其体积会收缩，减小了水的压力。

结构组成船膨胀水箱由以下几个主要部分组成： 1. 膨胀容器：通常是一个密封的金属容器，内部装有一定量的水。

2. 阀门：用于控制进出口流量和调节压力。

3. 管道系统：连接膨胀容器和消防设备或喷头。

4. 温度感应装置：用于监测环境温度，并根据需要触发水箱的工作。

工作过程船膨胀水箱的工作过程可以分为以下几个步骤： 1. 初始状态：在正常情况下，膨胀容器内的水处于正常温度和压力下，阀门关闭，与消防设备或喷头之间的管道中无水流动。

2. 火灾发生：当火灾发生时，温度感应装置检测到环境温度升高，并触发相应的信号。

3. 阀门开启：一旦接收到触发信号，阀门会打开，允许膨胀容器中的水流入管道系统。

4. 水流供应：随着水从膨胀容器流入管道系统，消防设备或喷头将得到高压水源供应。

这使得船员能够迅速进行灭火操作。

5. 灭火完成：当火势得到控制或灭火完成后，温度感应装置检测到环境温度降低，并发送相应信号。

6. 阀门关闭：一旦接收到信号，阀门会关闭，停止水从膨胀容器进入管道系统。

7. 冷却恢复：随着环境温度的降低，膨胀容器内的水温逐渐恢复正常，回到初始状态。

优点和应用船膨胀水箱具有以下几个优点： 1. 快速响应：船膨胀水箱能够快速响应火灾，并提供高压水源，以便迅速进行灭火。

2. 自动化操作：通过温度感应装置的自动触发机制，无需人工干预即可启动和停止工作。

3. 可靠性高：船膨胀水箱采用密封容器和可靠的阀门系统，确保在需要时可提供稳定的水流。

船舶艏艉大曲面线型钢板水火加工技术分析摘要：现阶段，对于船体外板水火加工工艺技术研究方向主要在扰度相对较小的大型曲面钢板上，其中包括船体中部、艏艉部等大部分外板。

基于此，在本文中从船舶艏艉大曲面线型钢板的应用出发，分析在水火加工工艺的技术特点、温度控制及水浇冷在水火加工技术中的应用，以期为船舶艏艉大曲面线型钢板水火加工技术的研究提供帮助。

关键词：船舶艏艉；线型钢板；水火加工技术引言：由于船舶艏艉部钢板具有扰度小、面积大的特点，在布置加热线时的间距相对较大，因此在水火加工技术上需要考虑的因素和变形规律较为复杂。

大部分船舶的表面是由复杂不可展的空间曲面构成，目前，在加工钢板时一般采用线状水火加工工艺（即水火弯板），通过对钢板采用乙炔焰加热至红热状态后采用浇水迅速冷却，最终形成需要的三维曲面。

一、船舶艏艉板水火加工应用与发展船舶艏艉板就是在船舶艏部和船舶艉部厚度较大的形状不规则钢板，并且曲率相对较为复杂的船体外板。

一般情况下板长在1000mm至3000mm之间，板厚一般在18mm至30mm之间，曲率半径在2000mm以内。

长度与厚度比值在33至150之间，曲率半径与厚度比值在33至100之间。

想要将一张钢板加工至符合以上要求的船体外板需要采用水火加工工艺，利用热源对钢板进行局部加热，根据其热胀冷缩的原理使钢板发生塑性变形，最终实现弯曲成型的效果。

其优势在于能够实现其他机械无法完成的三维形状。

随着我国造船技术的不断发展，曲板热冷加工成型技术也逐渐成熟，对于一些扰度较小、面积较大布置加热线间距比较密集，取得了一些能够达到工程应用水平的成果。

在加工过程中影响钢板局部变形的因素非常多，例如加热线长度、火焰移动速度、冷却方法、钢板材质及热源变化等，因此大曲面线型钢板水火加工对技术要求非常高、难度比较大[1]。

二、船舶艏艉大曲面线型钢板水火加工工艺分析（一）船舶艏艉水火加工的技术特点在对钢材实施水火弯曲与矫正过程中，一般采用线状条形加热法。

热胀冷缩法在修船工程中的应用
赵立震
【期刊名称】《中国修船》
【年(卷),期】2006(019)006
【摘要】文章就几种应用热胀冷缩法进行安装和拆卸的实例进行分析,叙述其技术要点,找出其理论估算公式,为在施工前验证工程可行性提供了理论依据,有利于提高维修效率.
【总页数】3页(P14-16)
【作者】赵立震
【作者单位】南通中远川崎船舶工程有限公司,江苏,南通,266005
【正文语种】中文
【中图分类】U6
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