Un axe neutre est une ligne qui traverse un objet qui montre le centre des forces en action sur cet objet. A n’importe quel point d’intersection à travers l’axe, les pressions de contact et d’expansion en vigueur sur l’objet sont égales. Dans un objet symétrique, comme une poutre structurelle, l’axe neutre passe par le centre exact de l’objet. Dans un objet asymétrique, ou qui a un support disproportionné, trouver l’axe neutre est un processus mathématique très complexe. L’utilisation pratique la plus courante de cette fonction est la création d’arcs dans les murs et les bâtiments.
Un axe est une ligne qui traverse un objet. Ces lignes décrivent un emplacement d’importance pour l’objet, souvent lié à la rotation, au stress ou à l’apparence. Par exemple, l’axe de la planète Terre décrit la ligne autour de laquelle tourne la planète. Un objet tel qu’un chandelier aura souvent un axe de symétrie ; l’objet est le même, des deux côtés de l’axe, vu sous n’importe quel angle.
Chaque objet a également un axe neutre, mais il s’agit d’un type de ligne plus compliqué. Un certain nombre de forces affectent un objet dans une situation donnée. Certaines de ces forces provoquent l’étirement de l’objet et d’autres sa contraction. Quelque part dans la zone de l’objet se trouve une ligne qui montre le centre exact des forces, essentiellement la frontière entre les deux affects.
Dans une poutre rectangulaire supportée aux deux extrémités, la gravité tire sur l’objet. La gravité rendra le faisceau en forme de U, provoquant essentiellement l’affaissement du milieu du faisceau. Dans ce cas, le dessous de la poutre s’étire et le haut de la poutre se comprime. L’axe neutre passe directement par le centre de l’objet, montrant la ligne où les forces se rencontrent et s’annulent.
Dans les objets simples, l’axe neutre est généralement facile à trouver. Dans les objets complexes, c’est beaucoup plus difficile. Contrairement à la plupart des autres types d’axes, celui-ci peut réellement exister en dehors de l’objet. Dans un objet qui a une forme non symétrique ou qui a des points d’appui inégaux, l’axe où les forces sont égales peut être dans une zone entre deux points qui est à l’extérieur de la structure de l’objet. Cela signifie que les forces exercées sur l’objet sont inégales et ne peuvent pas être entièrement équilibrées.
L’une des premières utilisations de l’axe neutre était dans l’arc architectural. Puisque l’axe traverse l’arc, il est possible de trouver un point auquel la structure peut supporter le poids au-dessus d’elle. Tant que l’axe reste dans la plus grande structure de l’arc, il peut contenir une porte sans s’effondrer. La courbe de l’arc donne à la structure une zone beaucoup plus grande pour que l’axe reste à l’intérieur par rapport à une porte à sommet droit.