关于泊松比对金属材料热膨胀影响的疑问？
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各位高手： Z近我在做一个高压液压缸的过盈预紧分析，其原理是这样的：由于油缸需要承受100MPa的高压(目前一般用25MPa)，并且由于尺寸布置的原因，油缸的壁厚又不能太大（事实上，在高压下，增加液压缸缸壁的厚度并不能有效增加强度，特别是万吨级的液压缸）... 各位高手： Z近我在做一个高压液压缸的过盈预紧分析，其原理是这样的：由于油缸需要承受100MPa的高压(目前一般用25MPa)，并且由于尺寸布置的原因，油缸的壁厚又不能太大（事实上，在高压下，增加液压缸缸壁的厚度并不能有效增加强度，特别是万吨级的液压缸）。因此会涉及油缸的强度和膨胀量的问题，膨胀量过大，密封件将失效。因此设想将油缸分成芯筒和外筒，设置过盈量，通过外筒加热，芯筒冷冻的方法扩大配合间隙进行装配，恢复到常温后外筒对芯筒产生预紧力，使得芯筒的工作应力和预紧应力相消减，增加强度和减小承受高压后的膨胀变形量。 目前，国内的万吨液压机的油缸采用预应力钢丝缠绕结构解决了这一问题，清华大学的颜永年教授在这方面做过很多的研究，并且开发出了多台万吨级的模锻液压机。但目前这种缠绕工艺我公司还不具备。 我在进行热膨胀计算时，发现代入不同的泊松比，产生的热膨胀量不相同。为了验证，我计算了一根1000mm杆的热膨胀变形，根据机械设计手册中选定的材料线膨胀系数，应用公式：Δ=α×L×ΔT ， 进行计算，也发现，当代入的材料泊松比为零时，ansys的计算结果和公式一样，而当泊松比大于零时，其伸长量比公式计算的大，而且泊松比越大，ansys计算得到变形量越大。 ANSYS 的帮助中有一个VM64（Thermal Expansion to Close a Gap at a Rigid Surface）的例子，它取的泊松比就是零。代入不同的泊松比，计算的结果也不相同，可以试算一下验证。因此，不知道材料的热变形与泊松比是过什么关系？有没有这方面的理论，我查了一些弹性力学的教材，也没有这方面的解释。 各位高手，这是怎么回事？计算中使用的泊松比如何选取？是零，还是材料实际的泊松比取值？有没有这方面的理论解释？请帮助，谢谢。夏卫明，2015-5-5。 展开
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- AB12CD29 2015-05-06 00:00:00
- 不同金属的泊松比不一样，同一金属在不同温度下也不一样。钢的泊松比一般在0.3左右浮动。
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