对轴向拉伸或压缩的等截面直杆，其横截面上的应力是均匀分布的。但试验结果和理论分析表明，在杆件截面发生突然改变局部区域内，如杆件上孔、槽、切口、螺纹、轴肩等处附近，应力将急剧增加，如图4-15所示。这种因截面突然改变而引起应力局部增高的现象，称为应力集中。离开该区域，应力迅速减小并趋于平均。截面改变越剧烈，应力集中越严重，局部区域出现的最大应力就越大。截面突变的局部区域的最大应力与平均应力的比值，称为应力集中系数，通常用a表示，即

图4-15　应力集中

应力集中系数a表示了应力集中程度，a越大，应力集中越严重。

为了减少应力集中程度，在截面发生突变的地方应尽量缓和平滑，如在阶梯轴的轴肩处采用圆角过渡，以减缓轴肩处截面尺寸的突变；当杆件上必须开设孔、槽等结构时，应尽可能避免用带尖角的孔和槽等。

静载荷作用时，应力集中对塑性材料和脆性材料的影响不同。(www.daowen.com)

对于塑性材料，由于有屈服阶段，随着外力的增加，截面上的应力将随着屈服区域的增大而逐渐趋于平均，相继达到屈服极限σs，从而限制了局部最大应力值σmax。因此，对塑性材料制作的零件，可以不考虑应力集中的影响。

对于脆性材料，因材料无屈服阶段，当外力增加时，局部最大应力σmax将随之不断增大，直至到达强度极限σb时，孔和槽等边缘处产生裂纹，并很快扩展导致整个构件破坏。因此，对于组织均匀的脆性材料制作的零件，应力集中会使其承载能力大为降低。但对于如灰铸铁这类组织不均匀的脆性材料，由于其内部的不均匀性及缺陷，材料本身就具有很严重的应力集中，而截面尺寸的改变所引起的应力集中对零件承载能力的影响不明显。

在交变应力或冲击载荷作用下的零件，无论是塑性材料还是脆性材料，应力集中往往是零件破坏的根源，对零件的强度都有严重的影响。