一個圓環在加熱狀態下，關于膨脹方向

召喚師170

我一直沒搞清楚，一個圓環在加熱狀態下，它的內環和外環都是向外擴張的，導致內、外圓直徑都變大。但是按照熱脹的原理，圓環在加熱的情況下不是整體變大的嗎？也就是說它的內環應該是被壓小的。

% Y4 z6 O: {3 T5 R9 {, O- }麻煩能給新手解釋一下這個原理，最好能從最根本的理論解釋，而不要熱脹冷縮那么簡單。

, J% Q( N  m) T7 d謝謝。

cvn_77

雖然內外環都變大，但因為受力原因，變形量應該是不同的，請會受力分析的同學解釋一下

風追云

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熱脹冷縮的本質是溫度升高時，熱運動增強,分子平均動能增大，分子運動范圍擴大，所以固體體積也就變大了；溫度降低時剛好相反。
因此畫了個草圖，猜想一下：
圖中假設此環形零件由兩圈分子組成。加熱前，分子的各向間距均為k1，圓環內徑為d1；加熱后，分子的各向間距變成k2，圓環內徑變成d2。因為k2必須大于k1，所以d2也要大于d1。

江湖一劍

跟內外環尺寸比和厚度有關，理想的考慮是增大了，其實由于加熱，金屬都要膨脹，由于相互牽扯，金屬內會產生熱應力，不能向外擴張的金屬內環只能向里擴張。實際中也是如此。這個作為一個物理考試題是不完美的。

楊云123

江湖一劍 發表于 2012-8-3 11:49
0 K! p& h9 A! @7 Y  g+ f" G  Y跟內外環尺寸比和厚度有關，理想的考慮是增大了，其實由于加熱，金屬都要膨脹，由于相互牽扯，金屬內會產生 ...

給具體在解釋一下吧。我也做過這樣的一個套實驗過。當時想用過盈配合和軸進行連接，用加熱后連接的方法。我不知道加熱后的變形量，所以車了這個東西用火烤了一下。結果外廓倒是變大了內孔沒有變大反而變小了，當時領導還說是我量的不對。

召喚師170

風追云 發表于 2012-8-3 11:13
熱脹冷縮的本質是溫度升高時，熱運動增強,分子平均動能增大，分子運動范圍擴大，所以固體體積也就變大了；溫 ...

這個解釋好像不錯！

極速北極光

應該是外徑變大，內徑變小

militery1

這讓我想起了武林外傳里的那個古代犯人枷鎖

江湖一劍

給具體在解釋一下吧。我也做過這樣的一個套實驗過。當時想用過盈配合和軸進行連接，用加熱后連接的方法。我不知道加熱后的變形量，所以車了這個東西用火烤了一下。結果外廓倒是變大了內孔沒有變大反而變小了，當時領導還說是我量的不對。
捕獲.JPG (11.83 KB,
7 {" V1 G5 ^. }5 H      是這樣的，比如一個理想薄套，他看到是內外徑向都是擴大的，但是實際中的套有很多厚套，假如你把套分成兩層，假設都是擴大的，但是外層的套和內層的套擴大的不一致，假如內層的外徑比外層的內徑還擴的大，就產生了內應力，而內層的套由于不能外擴而向里擠壓。不知道我說清楚了沒有。

wayyhlp

我認為 就得看壁厚  就好比O型圈 受熱的時候 不光線徑變粗 O型圈的中徑也會變大的啊    這就看哪個作用大了 如果線徑變大的多 那么 內徑就變小 反之 內徑變大
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