Axiell stress beskriver mängden kraft per enhet av tvärsnittsarean som verkar i längdriktningen av en stråle eller axel. Axiell stress kan få en medlem att komprimera, spänna, förlänga eller misslyckas. Vissa delar som kan uppleva axiell kraft är byggnadsbjälkar, dubbar och olika typer av axlar. Den enklaste formeln för axiell spänning är kraft dividerad med tvärsnittsarean. Kraften som verkar på det tvärsnittet kan emellertid inte vara omedelbart uppenbart.

Bestäm mängden kraft som verkar direkt normalt (vinkelrätt) mot tvärsnittet. Om exempelvis en linjär kraft möter tvärsnittet i en 60-graders vinkel orsakar endast en del av den kraften direkt axiell spänning. Använd trigonometrisfunktionen sinus för att mäta hur vinkelrätt kraften är i ansiktet; den axiella kraften är lika stor som kraften i sin vinkel. Om kraften går in i 90 grader mot ansiktet, är 100 procent av kraften axiell kraft.

Välj en specifik punkt för att analysera axiell stress. Beräkna tvärsnittsarean vid den punkten.

Beräkna axiell spänning på grund av linjär kraft. Detta är lika med komponenten av linjär kraft vinkelrätt mot ansiktet dividerat med tvärsnittsarean.

Beräkna totalmomentet som verkar på det aktuella tvärsnittet. För en statisk stråle kommer detta ögonblick att vara lika och motsatt summan av moment som verkar på vardera sidan om tvärsnittet. Det finns två typer av stunder: direkta ögonblick, som appliceras av ett cantilever-stöd, och moment skapade runt tvärsnittet av vertikala krafter. Momentet på grund av en vertikal kraft motsvarar dess magnitud gånger dess avstånd från intressantpunkten. Använd cosinusfunktionen för att beräkna den vertikala komponenten av alla linjära krafter som appliceras på axelns ändar.

Beräkna axiell spänning på grund av ögonblick. När ett ögonblick verkar på en axel skapar det spänning i antingen den övre eller nedre delen av den och komprimering i den andra. Spänningen är noll längs linjen som går genom axelns mitt (kallad neutral axel) och ökar linjärt mot både sin övre och nedre kant. Formeln för stress på grund av böjning är (M * y) /I, där M = moment, y = höjden ovanför eller under den neutrala axeln och I = tröghetsmomentet vid axelns centroid. Du kan tänka på tröghetsmoment som en strålns förmåga att motstå böjning. Detta nummer är enklast att få från tabeller med tidigare beräkningar för vanliga tvärsnittsformer.

Lägg till spänningarna orsakade av linjära krafter och ögonblick för att få den totala axiella spänningen för den analyserade punkten.