在機械設計中應力集中是指金屬零件中應力局部增高的現象，一般出現在零件形狀急劇變化的地方，如缺口、孔洞、溝槽以及有剛性約束處。應力集中能使零件產生疲勞裂紋，也能使脆性材料制成的零件發(fā)生靜載斷裂。在應力集中處，應力的最大值（峰值應力）與零件的幾何形狀和加載方式等因素有關。局部增高的應力隨與峰值應力點的間距的增加而迅速衰減。

下面我們看一個例子，一塊金屬板，中間有一個圓孔，在受到拉力的情況下，看看圓孔周圍的應力分布。根據彈性力學的理論計算，應力峰值出現在圓孔邊緣，隨著距峰值點距離的增加，應力明顯降低。

1>.利用有限元方法分析圓孔周圍的應力分布情況，在完全彈性屬性情況下，應力分布如下圖，

為了更直觀地了解圓孔周圍應力分布規(guī)律，我們將沿圓孔中心線截面的應力提取，繪制如下曲線，0點位金屬塊邊緣，應力最高點為圓孔邊緣應力最高點。

靠近應圓孔邊緣應力云圖局部放大

2>實際上技術材料應力達到屈服強度以后繼續(xù)拉伸的話，就不是彈性階段了，而是進入可塑性階段，材料屬性就是非線性的了，下面的計算結果是根據材料的特性，做的材料非線性有限元分析結果。

由應力分布曲線可以看出，當拉應力大于材料屈服強度時，應力集中峰點位置材料發(fā)生塑性變形，應力集中位置附近的應力重新分配，發(fā)生塑性變形區(qū)域的應力值趨于相等。

應力集中的影響

脆性材料沒有屈服階段,當載荷增加時,應力集中處的一路領先,首先達到,該處將首先產生裂紋,應力集中的危害嚴重,即使在靜載下也要考慮,但是鑄鐵其內部的不均勻和缺陷往往是產生應力集中的主要因素。

對于塑性材料制成的零件件，應力集中對其在靜載荷作用下的強度影響較小。所以，在研究塑性材料構件的靜強度問題時，通常不考慮應力集中的影響。但是應力集中對構件的疲勞壽命影響很大，因此無論是脆性材料還是塑性材料的疲勞問題，都必須考慮應力集中的影響。

應力集中的減輕措施

1>盡量使力傳遞方向的干擾減小。

2>盡可能加大缺口處曲率半徑。

3>.盡可能將應力集中點移出受拉應力的區(qū)域

4>.使不連續(xù)區(qū)域過渡平緩。