材料強度領域，也稱為材料力學，通常是指計算結構構件（例如梁、柱和軸）中的應力和應變的各種方法。 用于預測結構在負載下的響應及其對各種失效模式的敏感性的方法考慮了材料的特性，例如屈服強度、極限強度、楊氏模量和泊松比。 此外，還考慮了機械元件的宏觀特性（幾何特性），例如其長度、寬度、厚度、邊界約束和幾何形狀的突變（例如孔）。

在材料力學中，材料的強度是指它承受外加載荷而不失效或塑性變形的能力。 材料強度領域處理由于作用在材料上而產生的力和變形。 當這些力以單位為基礎表示時，施加到機械構件的載荷會在構件內引起稱為應力的內力。 作用在材料上的應力導致材料以各種方式變形，包括完全破壞材料。 當這些變形也置于單位基礎上時，材料的變形稱為應變。

必須計算機械構件內產生的應力和應變，以評估該構件的負載能力。 這需要對構件的幾何形狀、其約束、施加到構件的載荷以及構成構件的材料的特性進行完整描述。 施加的載荷可以是軸向的（拉伸或壓縮）或旋轉的（強度剪切）。 通過對構件的載荷和幾何形狀的完整描述，可以計算構件內任意點的應力狀態和應變狀態。 一旦知道構件內的應力和應變狀態，就可以計算該構件的強度（承載能力）、變形（剛度質量）和穩定性（保持其原始配置的能力）。

然后可以將計算出的應力與構件強度的某些測量值（例如材料屈服強度或極限強度）進行比較。 可以將計算出的構件撓度與基于構件使用的撓度標準進行比較。 可以將計算出的構件屈曲載荷與施加的載荷進行比較。 計算出的構件剛度和質量分布可用于計算構件的動態響應，然后與將使用構件的聲學環境進行比較。

材料強度是指工程應力-應變曲線（屈服應力）上的一個點，超過該點材料會經歷變形，在移除載荷后變形不會完全逆轉，因此，構件將產生xxx撓度。 材料的極限強度是指所達到的xxx應力值。 斷裂強度是斷裂時的應力值（最后記錄的應力值）。

• 橫向載荷——垂直于構件縱軸施加的力。 橫向載荷導致構件彎曲并偏離其原始位置，內部拉伸和壓縮應變伴隨著構件曲率的變化。 橫向載荷還會引起剪切力，從而導致材料的剪切變形并增加構件的橫向撓度。
• 軸向載荷 – 施加的力與構件的縱軸共線。 這些力導致該成員拉伸或縮短。
• 扭轉載荷 – 由作用在平行平面上的一對外部施加的相等且方向相反的力偶或由施加到一端固定防止旋轉的構件的單個外部力偶引起的扭轉作用。

單軸應力表示為

σ = F A {\displaystyle \sigma ={\frac {F}{A}}}

其中 F 是作用在面積 A [m2] 上的力 [N]。 該區域可以是未變形區域或變形區域，具體取決于感興趣的是工程應力還是真實應力。

• 壓縮應力（或壓縮）是由施加的載荷引起的應力狀態，該載荷會沿著施加載荷的軸減小材料（壓縮構件）的長度，換句話說，它是一種應力狀態 導致材料的擠壓。 一個簡單的壓縮案例是單軸壓縮