用于测量机械性能的应变或拉伸试验

也许对材料力学性能最自然的测试是应变测试，在这种测试中，材料的长度为L，截面积为a的条状或圆柱形，在一端固定，另一端承受轴向载荷P，即沿试样长轴作用的载荷。随着载荷的不断增大，轴向挠度为948;的负载端也会增加。最后，测试示例崩溃或发生其他破坏性的事情，经常令人吃惊地分裂成几块。(材料会以许多不同的方式发生机械失效;作为一个例子，回想一下黑板粉笔，一点新鲜的木头和橡皮泥是如何折断的。)

作为工程师，我们自然需要了解断裂与P的关系，以及在与第一个不同尺寸的例子中，我们期望的最终断裂载荷是多少。作为材料技术人员，我们想知道这些关系是如何受到材料的组成和微观结构的影响的。在我们对材料力学性能的经验中，一个重要的历史性发展是认识到单轴加载实例的功率与其横截面积的大小有关。

如图所示，当人们考虑到连接一个横截面与另一个横截面的化学键数量所产生的意愿时，这个概念是合理的，在图中，每个键都被视为具有一定刚性和强度的弹簧。

显然，这种粘结的数量将随着区段的面积成比例地增加。因此，一小块黑板粉笔的轴向强度将随着其直径的平方而增加。与此相反，增加粉笔的长度并不会让它变得更强(实际上，它可能会变得更弱，因为从统计上看，更长的样本更肯定包含强度降低的失败)。在报告材料在应变载荷下的功率时，通常用断裂载荷除以截面积来解释面积的影响，其中963;f为最终拉应力，常缩写为UTS, Pf为断裂载荷，A0为第一截面积。有些材料的横截面积明显减少，因为它们似乎被拉伸了，利用原来的面积而不是最后的面积就能获得所谓的工程强度。

应力的单位肯定是单位面积的载荷，在国际单位制中是N / m2(也称为帕斯卡或Pa)，在美国仍然通常使用的单位是lb / in2(或psi)。