等截面直杆受轴向力作用产生拉伸或压缩变形时，横截面上的正应力是均匀分布的。但当横截面尺寸有突然变化时，则在横截面突变处应力就不再是均匀分布了。如图4-10和4-11所示的杆件，根据工程需要，在杆件上钻孔或开槽，导致截面发生突然变化，从而使截面突变附近的应力急剧加大；远离截面突变处一定距离后的截面应力逐渐趋于均匀。这种由于杆件外形的突然变化而引起的局部应力急剧增加的现象，称为 应力集中 。

图4-10

图4-11

应力集中对塑性材料和脆性材料的影响是不同的。

塑性材料具有屈服阶段，当最大应力达到材料的屈服极限时，若外力继续增大，孔边缘的应力保持不变而变形会继续增加，这样就将所增加的外力传递给相邻部分的材料，其余各点处的应力也逐渐达到材料的屈服极限，这种应力重新分布的现象实际上起着缓冲作用，避免了杆件突然破坏，降低了应力集中的不利影响。所以，在静荷载作用下，可不考虑应力集中对塑性材料的不利影响。

脆性材料没有屈服阶段，当应力集中处的最大应力达到材料的强度极限时，孔边最大应力处将出现局部裂纹，使其发生局部断裂，很快导致整个构件的破坏。因此对脆性材料必须考虑应力集中的不利影响。考虑到脆性材料的内部缺陷（杂质、气孔等）较为严重，缺陷处也有应力集中现象，为保证杆件安全正常地工作，设计时采取了加大安全系数的做法。

一般来说，应力集中对杆件的工作是不利的，在设计时应该尽量降低应力集中的影响。例如，在构件的截面突变部位采用渐变段或圆弧段连接，就可以使局部突变的应力数值大大降低。