Trục trung hòa (Neutral axis)

Trục trung hòa trong Sức bền vật liệu

Trục trung hòa là đường trong mặt cắt ngang của dầm mà tại đó ứng suất uốn bằng 0.

1. Đặc điểm của trục trung hòa:

• Trong quá trình uốn, mặt cắt ngang của dầm bị biến dạng cong.
• Một phần sợi trên bị kéo dài (chịu kéo), phần sợi dưới bị nén (chịu nén).
• Giữa hai vùng này tồn tại một đường mà các sợi không bị kéo cũng không bị nén → đó chính là trục trung hòa.

2. Vị trí trục trung hòa:

• Đối với uốn phẳng (uốn chỉ theo một phương), trục trung hòa đi qua trọng tâm của mặt cắt ngang.
• Đối với uốn xiên, trục trung hòa không nhất thiết phải đi qua trọng tâm, mà có thể nghiêng tùy vào giá trị của mô men uốn trong hai phương.

3. Công thức xác định trục trung hòa

Nếu dầm chịu mô men uốn Mx và My, phương trình trục trung hòa được xác định bởi:

(M_x/I_x)y+(M_y/I_y)x=0

Trong đó:

• M_x,M_y​ là mô men uốn quanh trục x và y.
• I_x,I_y​ là mô men quán tính của mặt cắt ngang quanh trục x và y.
• (x, y) là tọa độ điểm trên mặt cắt ngang.