Eine neutrale Achse ist eine Linie, die durch ein Objekt geht und das Zentrum der auf dieses Objekt wirkenden Kräfte zeigt. An jedem Schnittpunkt durch die Achse sind die auf das Objekt wirkenden Berührungs- und Dehnungsdrücke gleich. In einem symmetrischen Objekt, wie einem Strukturträger, verläuft die neutrale Achse genau durch die Mitte des Objekts. Bei einem asymmetrischen Objekt oder einem Objekt mit unverhältnismäßiger Unterstützung ist das Auffinden der neutralen Achse ein sehr komplexer mathematischer Prozess. Die häufigste praktische Anwendung für diese Funktion ist das Erstellen von Bögen innerhalb von Wänden und Gebäuden.
Eine Achse ist eine Linie, die durch ein Objekt geht. Diese Linien beschreiben einen Ort, der für das Objekt von Bedeutung ist und sich oft auf Rotation, Stress oder Aussehen bezieht. Zum Beispiel beschreibt die Achse des Planeten Erde die Linie, um die sich der Planet dreht. Ein Objekt wie ein Candlestick hat oft eine Symmetrieachse; das Objekt ist auf beiden Seiten der Achsenlinie gleich, wenn es aus einem beliebigen Winkel betrachtet wird.
Jedes Objekt hat auch eine neutrale Achse, aber dies ist eine kompliziertere Art von Linie. Eine Reihe von Kräften wirken in jeder gegebenen Situation auf ein Objekt ein. Einige dieser Kräfte bewirken, dass sich das Objekt dehnt, und einige bewirken, dass es sich zusammenzieht. Irgendwo im Bereich des Objekts befindet sich eine Linie, die das genaue Zentrum der Kräfte anzeigt, im Grunde die Grenze zwischen den beiden Affekten.
Bei einem rechteckigen Balken, der an beiden Enden getragen wird, zieht die Schwerkraft das Objekt nach unten. Durch die Schwerkraft wird der Balken in eine U-Form gebracht, was im Wesentlichen dazu führt, dass die Mitte des Balkens durchhängt. In diesem Fall wird die Unterseite des Balkens gestreckt und die Oberseite des Balkens gestaucht. Die neutrale Achse verläuft direkt durch das Zentrum des Objekts und zeigt die Linie, an der sich die Kräfte treffen und sich gegenseitig aufheben.
Bei einfachen Objekten ist die neutrale Achse im Allgemeinen leicht zu finden. Bei komplexen Objekten ist es viel schwieriger. Im Gegensatz zu den meisten anderen Achsentypen kann diese Achse tatsächlich außerhalb des Objekts existieren. Bei einem Objekt mit nicht symmetrischer Form oder mit unebenen Auflagepunkten kann die Achse, bei der die Kräfte gleich sind, in einem Bereich zwischen zwei Punkten liegen, der außerhalb der Objektstruktur liegt. Dies bedeutet, dass die auf das Objekt ausgeübten Kräfte ungleichmäßig sind und nicht vollständig ausgeglichen werden können.
Eine der frühesten Verwendungen für die neutrale Achse war der architektonische Bogen. Da die Achse durch den Bogen verläuft, ist es möglich, einen Punkt zu finden, an dem die Struktur das darüber liegende Gewicht tragen kann. Solange die Achse innerhalb der größeren Struktur des Bogens bleibt, kann sie eine Türöffnung halten, ohne zu kollabieren. Die Krümmung des Bogens gibt der Struktur eine viel größere Fläche, in der die Achse im Vergleich zu einer geraden Türöffnung bleiben kann.