Lo stress assiale descrive la quantità di forza per unità di area della sezione trasversale che agisce nella direzione longitudinale di un raggio o di un asse. Lo stress assiale può causare la compressione, l'inarcamento, l'allungamento o il cedimento di un membro. Alcune parti che potrebbero subire una forza assiale stanno costruendo travetti, prigionieri e vari tipi di alberi. La formula più semplice per lo stress assiale è la forza divisa per area della sezione trasversale. La forza che agisce su quella sezione trasversale, tuttavia, potrebbe non essere immediatamente ovvia.

Determina l'entità della forza che agisce direttamente nella norma (perpendicolare) alla sezione trasversale. Ad esempio, se una forza lineare incontra la sezione trasversale con un angolo di 60 gradi, solo una parte di tale forza provoca direttamente uno sforzo assiale. Usa la funzione trigonometrica del seno per valutare quanto la forza sia perpendicolare alla faccia; la forza assiale è uguale alla grandezza della forza moltiplicata per il seno dell'angolo incidente. Se la forza entra a 90 gradi rispetto alla faccia, il 100 percento della forza è forza assiale.

Scegli un punto specifico in cui analizzare lo sforzo assiale. Calcola l'area della sezione trasversale in quel punto.

Calcola lo sforzo assiale dovuto alla forza lineare. Questo è uguale al componente della forza lineare perpendicolare alla faccia diviso per l'area della sezione trasversale.

Calcola il momento totale che agisce sulla sezione trasversale di interesse. Per un raggio statico, questo momento sarà uguale e opposto alla somma dei momenti che agiscono su entrambi i lati della sezione trasversale. Vi sono due tipi di momenti: i momenti diretti, applicati da un supporto a sbalzo, e i momenti creati attorno alla sezione trasversale da forze verticali. Il momento dovuto a una forza verticale equivale alla sua magnitudine per la sua distanza dal punto di interesse. Usa la funzione coseno per calcolare la componente verticale di qualsiasi forza lineare applicata alle estremità dell'asse.

Calcola lo sforzo assiale dovuto ai momenti. Quando un momento agisce su un asse, crea tensione nella metà superiore o inferiore di esso e la compressione nell'altro. La sollecitazione è zero lungo la linea che attraversa il centro dell'asse (chiamato asse neutro) e aumenta linearmente verso il bordo superiore e quello inferiore. La formula per lo stress dovuto alla flessione è (M * y) /I, dove M = momento, y = altezza sopra o sotto l'asse neutro, e I = il momento di inerzia al centroide dell'asse. Puoi pensare al momento di inerzia come alla capacità di un raggio di resistere alla flessione. Questo numero è più facile da ottenere dalle tabelle dei calcoli precedenti per le forme di sezione trasversale comuni.

Aggiungere gli sforzi causati da forze e momenti lineari per ottenere lo sforzo assiale totale per il punto analizzato.