A tensão axial descreve a quantidade de força por unidade de área da seção transversal que atua na direção longitudinal de uma viga ou eixo. A tensão axial pode fazer com que um membro comprima, dobre, estique ou falhe. Algumas peças que podem experimentar força axial estão construindo vigas, pinos e vários tipos de eixos. A fórmula mais simples para estresse axial é a força dividida pela área da seção transversal. A força que atua naquela seção transversal, entretanto, pode não ser imediatamente óbvia.

Determine a magnitude da força que age diretamente normal (perpendicular) à seção transversal. Por exemplo, se uma força linear encontra a seção transversal em um ângulo de 60 graus, somente uma parte dessa força causa diretamente a tensão axial. Use a função trigonométrica seno para medir quão perpendicular a força é para o rosto; a força axial é igual à magnitude da força multiplicada pelo seno do ângulo de incidência. Se a força entrar a 90 graus da face, 100% da força é axial.

Escolha um ponto específico no qual analisar a tensão axial. Calcule a área da seção transversal nesse ponto.

Calcule a tensão axial devido à força linear. Isso é igual ao componente de força linear perpendicular à face dividido pela área da seção transversal.

Calcule o momento total atuando na seção transversal de interesse. Para um feixe estático, este momento será igual e oposto à soma dos momentos que atuam em ambos os lados da seção transversal. Existem dois tipos de momentos: momentos diretos, aplicados por um suporte cantilever, e momentos criados sobre a seção transversal por forças verticais. O momento devido a uma força vertical é igual a sua magnitude vezes sua distância do ponto de interesse. Use a função cosseno para calcular o componente vertical de quaisquer forças lineares aplicadas às extremidades do eixo.

Calcule a tensão axial devido a momentos. Quando um momento age sobre um eixo, ele cria tensão na metade superior ou inferior e compressão na outra. A tensão é zero ao longo da linha que percorre o centro do eixo (chamado de eixo neutro) e aumenta linearmente em direção às suas bordas superior e inferior. A fórmula para tensão devido à flexão é (M * y) /I, onde M = momento, y = a altura acima ou abaixo do eixo neutro e I = o momento de inércia no centróide do eixo. Você pode pensar no momento de inércia como a capacidade de um feixe resistir à flexão. Este número é mais fácil de obter a partir de tabelas de cálculos anteriores para formas transversais comuns.

Adicione as tensões causadas por forças lineares e momentos para obter a tensão axial total para o ponto analisado.