Question

中性轴的定义

Answer 1

中性轴的定义如下：

中性轴，指的是梁的中性层和横截面的交线。在平面弯曲和斜弯曲情形下，横截面与应力平面的交线上各点的正应力值均为零，这条交线称为中性轴。

在平面弯曲和斜弯曲情形下，横截面与应力平面的交线上各点的正应力值均为零，这条交线称为中性轴。变形时，横截面将绕中性轴转动。所有截面中性轴组成的平面称为中性面。对于平面弯曲，截面的一对形心主轴之一必为某一平面弯曲的中性轴。

中性轴计算公式：

如果设想梁是由无数层纵向纤维组成的，由于横截面保持平面，说明纵向纤维从缩短到伸长是逐渐连续变化的，其中必定有一个既不缩短也不伸长的中性层（不受压又不受拉）。中性层是梁上拉伸区与压缩区的分界面。中性层与横截面的交线，称为中性轴，如图所示。变形时横截面是绕中性轴旋转的。

以工字钢为例，将工字钢上边缘取为起始坐标轴，并将工字钢简化为三个小矩形，中和轴距离起始坐标轴的距离定为y，y=所有小矩形对起始坐标轴面积矩的和/所有小矩形的面积和。