一矩形梁承受纯弯矩(pure bending)时，原相距dx距离的两平面mn与pq在断面平面仍保持平面(plane remains plane)的假设下，此二平面绕z轴转动，致使梁之上顶面mp的长度变短，梁之下底面nq的长度拉长，而分别产生压应变与拉应变，或压应力与拉应力。事实上，应变沿y轴的变化系由梁顶面的最大压应变渐变为0，再渐变为梁底面的最大拉应变。各断面上应变为零的点所构成的曲面，称为中立面(neutral surface)。由于中立面上的任一点没有沿x轴方向的应变，因此也没有沿此轴的应力。中立面与梁某断面的交截线称为此断面的中立轴(neutral axis)，在此轴上的任一点也因此没有沿X轴的应变与应力。