由于某種用途，在構件上需要開孔、溝槽、缺口、臺階等，在這些部位附近，因截面的急劇變化，將產(chǎn)生局部的高應力，其應力峰值遠大于由基本公式算得的應力值。這種現(xiàn)象稱為應力集中，引起應力集中的孔、溝槽、缺口、臺階等幾何體稱為應力集中因素。 因孔、溝槽、缺口、臺階等附近存在應力集中，從而，削弱了構件的強度，降低了構件的承載能力。應力集中處往往是構件破壞的起始點，應力集中是引起構件破壞的主要因素。應力集中現(xiàn)象普遍存在于各種構件中，大部分構件的破壞事故是由應力集中引起的。因此，為了確保構件的安全使用，提高產(chǎn)品的質量和經(jīng)濟效益，必須科學地處理構件的應力集中問題。

對于受拉構件，當其中無裂紋時，構件中的應力流線是均勻分布的，如左圖所示；當其中有一圓孔時，構件中的應力流線在圓孔附近高度密集，產(chǎn)生應力集中，但這種應力集中是局部的，在離開圓孔稍遠處，應力流線又趨于均勻，如右圖所示。

工程上用應力集中系數(shù)來表示應力增高的程度。應力集中處的最大應力與基準應力之比，定義為理論應力集中系數(shù)，簡稱應力集中系數(shù):

應力集中的應用：食品包裝塑料袋中的應力集中利用，超市用塑料袋，扯布，劃玻璃，砍樹，易拉罐等。

下面，我們將通過一個典型應力集中問題——帶孔平板，使用ANSYS軟件求出最大應力和應力分布圖，并與彈性理論計算的結果進行比較：

根據(jù)彈性力學知識，孔邊環(huán)向正應力的大小是無孔時的3倍，隨著遠離孔邊而極速趨近于q。

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。

應力集中的程度，與孔的形狀有關。一般說來，圓孔孔邊的集中程度最低，如果有必要在構件中挖孔或留孔，應盡可能地用圓孔代替其他形狀的孔。

編輯：黃飛