Neutrale lijn

Uit Wikipedia, de vrije encyclopedie
Ga naar: navigatie, zoeken
Balk met neutrale lijn (x).

De neutrale lijn van een doorsnede van een balk is die lijn die, wanneer die balk op een buigend moment wordt belast, niet onder buigspanning staat. Ter hoogte van deze lijn zijn trek- noch drukkrachten aanwezig.

Soms wordt ook de naam "neutrale vezel" gebruikt en wanneer men een 3D-voorwerp in beschouwing neemt, spreekt men van het "neutrale vlak".

Deze lijn gaat door het massamiddelpunt en volgt de hoofdtraagheidsassen. Afhankelijk van de belasting heersen er in het deel boven deze lijn drukkrachten en dus drukspanning en in het deel eronder trekkrachten en dus trekspanning. Bij een rechthoekige balk (zie figuur) is de neutrale lijn de horizontale lijn door het midden van de balk. Doordat de vezels ter hoogte van de neutrale lijn niet belast worden, verandert de lengte van de neutrale lijn niet bij belasten.

Ter hoogte van de neutrale lijn treedt een ander effect op. Dit kan gevisualiseerd worden door twee niet-verbonden planken op elkaar te leggen. Wanneer deze belast worden dan zullen de twee planken ten opzichte van elkaar gaan schuiven. In de neutrale lijn van de balk in het voorbeeld wordt deze verplaatsing verhinderd: zowel de buigspanning als de (verticale) schuifspanning zijn er nul, maar de dwarskracht (T) en daarmee de schuifspanning (τ) in het horizontale vlak zijn niet gelijk aan nul. Deze schuifspanning kan bepaald worden met de formule van Yourawski:

\tau = \frac{T S}{b I}

waarin