采用不同的材料试试验设计分析检测图像显微镜
材料的力学行为是关于材料变形和断裂的研究。材料试验是用来评估材料
力学行为的，如它在屈服强度或断裂韧度方面对失效的抵抗能力。为了确
保设计能够满足要求，需要将材料的强度与构件服役过程中的预期应力进
行比较。
对于不同的材料失效形式，需要采用不同的材料试验方法和试验性工
程设计分析方法。这些失效形式包括弹性变形、塑性变形和蠕变变形。弹
性变形在卸载后会迅速恢复到原来的形状，而塑性变形则是永久变形。蠕
变是随时间累积的变形。其他材料失效形式与开裂有关，如脆性断裂或韧
性断裂、环境开裂、蠕变断裂和疲劳。脆性断裂是由静载荷引起的，断裂
时只有很小的变形发生，而韧性断裂发生时则经历了相当大的变形。环境
开裂是由不利的化学环境引起的。蠕变断裂是一种与时间相关的断裂，通
常为韧性断裂。疲劳是由于循环加载引起的裂纹逐渐发展和扩展而造成的
失效。经常采用一种称为断裂力学的特殊方法来专门分析工程构件的裂纹
。
工程设计是一个选择所有必要的细节来描述机器、车辆或机械结构的
过程。从根本上来说，设计是一个迭代（试错）过程，每一步都需要将所
有关注点和要求一起考虑来进行分析，必要时还要进行折中和调整。在设
计后期，对样机和构件进行试验以及服役经历的监测通常是非常重要的。
在工程产品的合成、试验和实际服役过程的一个或多个阶段中，都可能需
要对其变形和开裂进行分析。
技术的不断推进和革新对工程设计人员提出了新的挑战，要求更有效
地使用和改进材料。因此，历史的发展趋势是随着材料抗失效能力的增强
，不断地改进试验和分析的方法。
变形和开裂具有重大的经济意义，尤其是在汽车和飞机领域中。在所
有经济领域中，为了避免断裂及对断裂所产生的后果进行补偿而造成的成
本大约占GNP的4%。
