一个圆环在加热状态下，关于膨胀方向

召唤师170

我一直没搞清楚，一个圆环在加热状态下，它的内环和外环都是向外扩张的，导致内、外圆直径都变大。但是按照热胀的原理，圆环在加热的情况下不是整体变大的吗？也就是说它的内环应该是被压小的。
麻烦能给新手解释一下这个原理，最好能从最根本的理论解释，而不要热胀冷缩那么简单。
谢谢。

cvn_77

虽然内外环都变大，但因为受力原因，变形量应该是不同的，请会受力分析的同学解释一下

风追云

热胀冷缩的本质是温度升高时，热运动增强,分子平均动能增大，分子运动范围扩大，所以固体体积也就变大了；温度降低时刚好相反。
因此画了个草图，猜想一下：
图中假设此环形零件由两圈分子组成。加热前，分子的各向间距均为k1，圆环内径为d1；加热后，分子的各向间距变成k2，圆环内径变成d2。因为k2必须大于k1，所以d2也要大于d1。

江湖一剑

跟内外环尺寸比和厚度有关，理想的考虑是增大了，其实由于加热，金属都要膨胀，由于相互牵扯，金属内会产生热应力，不能向外扩张的金属内环只能向里扩张。实际中也是如此。这个作为一个物理考试题是不完美的。

杨云123

江湖一剑 发表于 2012-8-3 11:49

跟内外环尺寸比和厚度有关，理想的考虑是增大了，其实由于加热，金属都要膨胀，由于相互牵扯，金属内会产生 ...
给具体在解释一下吧。我也做过这样的一个套实验过。当时想用过盈配合和轴进行连接，用加热后连接的方法。我不知道加热后的变形量，所以车了这个东西用火烤了一下。结果外廓倒是变大了内孔没有变大反而变小了，当时领导还说是我量的不对。

召唤师170

风追云 发表于 2012-8-3 11:13

热胀冷缩的本质是温度升高时，热运动增强,分子平均动能增大，分子运动范围扩大，所以固体体积也就变大了；温 ...
这个解释好像不错！

极速北极光

应该是外径变大，内径变小

militery1

这让我想起了武林外传里的那个古代犯人枷锁

江湖一剑

给具体在解释一下吧。我也做过这样的一个套实验过。当时想用过盈配合和轴进行连接，用加热后连接的方法。我不知道加热后的变形量，所以车了这个东西用火烤了一下。结果外廓倒是变大了内孔没有变大反而变小了，当时领导还说是我量的不对。
捕获.JPG (11.83 KB,
  是这样的，比如一个理想薄套，他看到是内外径向都是扩大的，但是实际中的套有很多厚套，假如你把套分成两层，假设都是扩大的，但是外层的套和内层的套扩大的不一致，假如内层的外径比外层的内径还扩的大，就产生了内应力，而内层的套由于不能外扩而向里挤压。不知道我说清楚了没有。

wayyhlp

我认为 就得看壁厚就好比O型圈 受热的时候 不光线径变粗 O型圈的中径也会变大的啊  这就看哪个作用大了 如果线径变大的多 那么 内径就变小 反之 内径变大