应力-应变曲线

某一种特定材料的应力与应变关系称为该材料的应力-应变曲线（stress-strain curve）。 每一种材料都有唯一的应力-应变曲线，该曲线可以通过记录材料在不同的拉伸和压缩加载（应力）下的形变（应变）来获得。这条曲线也提供了很多该材料的特性，例如其弹性模量、降伏強度（彈力限）、極限拉伸強度，也可以看出材料是脆性材料還是延展性材料。 一般而言，有關任何變形下，应力和应变的關係都可以視為是应力-应变曲线。应力和应变可以是正應力及正應變，剪應力及剪應變，也可以是混合的。可以是單一軸向、雙軸或是多軸的，甚至可以是時變的。變形可以是壓縮、拉伸、扭转、轉動等。若沒有特別標明，应力-应变曲线是指在拉伸測試下正向應力及正向應變之間的關係。 考慮一截面積為A的棒狀物體，其兩端施加大小相等，方向相反的拉伸力。材料會受到應力（定義為受力和其截面積之間比值），也會有軸向的伸長： 其中下標0是材料的原始尺寸，應力的SI單位是牛頓每平方米（N/m2），或是Pa（1 Pa = 1 N/m2），應變為無因次量。 在拉伸試驗下，記錄不同應變下，材料應力的變化，一直到材料斷裂為止，描繪其曲線，即為应力-应变曲线。一般而言，应力-应变曲线會用應變為x軸，應力為y軸。為了工程的需求，一般會假設材料在整個拉伸過程中，其截面積不會變化，不過在變形過程中，截面積也會略為變小。在假設截面積不變的條件下所畫的应力-应变曲线稱為「工程应力-应变曲线」，考慮真正截面積變化的应力-应变曲线稱為「真应力-应变曲线」。