20.15 : כפיפה לא סימטרית: זווית של ציר ניטרלי

כפיפה לא סימטרית מתרחשת כאשר איבר מבני נתון למומנטי כיפיפה במישור שאינו מתיישר עם הצירים העיקריים של האיבר. תרחיש זה מתעורר בדרך כלל בקורות וברכיבים מבניים אחרים כאשר עומסים מופעלים בזוויות לא אידאליות, מה שמכניס מורכבות בניתוח מאמץ.

כאשר מומנט הכפיפה מופעל בזווית θ הנוגעת לציר האנכי של איבר סימטרי, ניתן לחלק אותו לרכיבים לאורך הצירים המרכזיים העיקריים של האיבר. ניתן לחשב בנפרד את התפלגות המאמץ הנובעת מכל רכיב ולאחר מכן לשלב באמצעות עקרון הסופרפוזיציה, שנדון בשיעור קודם. הלחצים מחולקים באופן ליניארי על פני האיבר, כאשר המאמץ המרבי והמינימלי מתרחשים בנקודות הרחוקות ביותר מהציר הניטרלי, כאשר המאמץ שווה לאפס.

הציר הניטרלי הוא המקום שבו מאמץ הכפיפה הוא אפס. הוא עוקב אחר קו ישר שאת הכיוון שלו ניתן לקבוע על ידי היחס בין זווית העומס המופעל לבין מומנט האינרציה של האיבר על ציריו. הזווית ϕ, שעושה הציר הניטרלי עם הציר האנכי, תלויה במומנטי האינרציה הללו. אם מומנט האינרציה לאורך הציר האנכי גדול יותר מאשר לאורך הציר האופקי, ϕ יהיה גדול מ-θ, מה שמצביע על כך שהציר הניטרלי מסתובב ביחס לתכונות האינרציה האנאיזוטרופיות של האיבר.