【什么叫应力】在工程力学和材料科学中，“应力”是一个非常基础且重要的概念。它用于描述物体内部由于外力作用而产生的内力分布情况，是衡量材料承受载荷能力的重要指标。理解“应力”的含义，有助于我们更好地分析结构的强度、稳定性以及材料的变形行为。
一、应力的基本定义
应力（Stress）是指单位面积上所受的内力，其方向与外力方向一致。它是材料内部抵抗外力的一种表现形式，通常用符号 σ 表示（读作“西格玛”）。应力的单位为帕斯卡（Pa），在工程中常用兆帕（MPa）或千帕（kPa）表示。
二、应力的分类
根据外力作用的方向和性质，应力可以分为以下几种类型：
| 应力类型 | 定义 | 公式 | 单位 |
| 正应力 | 垂直于截面方向的应力 | σ = F / A | Pa（帕斯卡） |
| 剪切应力 | 平行于截面方向的应力 | τ = V / A | Pa（帕斯卡） |
| 扭转应力 | 杆件受到扭转时产生的剪切应力 | τ = T r / J | Pa（帕斯卡） |
| 弯曲应力 | 梁在弯矩作用下产生的正应力 | σ = M y / I | Pa（帕斯卡） |
三、应力的作用与意义
1. 评估材料强度：通过计算应力值，可以判断材料是否处于安全工作范围内。
2. 预测材料破坏：当应力超过材料的极限强度时，材料可能发生断裂或塑性变形。
3. 优化结构设计：合理控制应力分布，有助于提高结构的稳定性和使用寿命。
4. 指导材料选择：不同材料具有不同的抗拉、抗压、抗剪等性能，应力分析有助于选择合适的材料。
四、应力与应变的关系
应力与应变（Strain）是密切相关的两个物理量。应变表示物体在外力作用下的形变程度，而应力则是导致这种形变的原因。两者之间的关系由材料的力学性能决定，常见的有胡克定律（Hooke's Law）：
$$
\sigma = E \cdot \varepsilon
$$
其中：
- $ \sigma $ 是应力；
- $ E $ 是弹性模量（杨氏模量）；
- $ \varepsilon $ 是应变。
五、总结
“应力”是材料在受力状态下内部产生的单位面积上的内力，是衡量材料承载能力的关键参数。根据外力方向的不同，应力可分为正应力、剪切应力、扭转应力和弯曲应力等多种类型。通过合理分析应力，可以有效提升结构的安全性、可靠性和经济性。
关键词：应力、正应力、剪切应力、应变、材料强度、胡克定律
