本章重点：强度、刚度的概念，强度条件；拉压杆的强度设计；剪切及其实用计算；挤压及其实用计算；连接件强度设计。
本章难点：强度、刚度的概念；剪切与挤压面积的含义。
工程力学的任务是研究解决工程实际中结构的分析与设计问题。构件与结构的力学分析与设计，对于工程技术人员是十分重要的。
对于将要设计的结构或构件，应当满足其预定的设计目标。依据设计目标完成初步设计后，即已知结构或构件的几何尺寸、材料、工作条件和环境、需要承担的最大设计载荷及所允许的变形大小等。为保证完成其正常功能，所设计的结构或构件必须具有适当的强度和刚度。
所谓强度，就是结构或构件抵抗破坏的能力。若结构或构件足以承担预定的载荷而不发生破坏，则称其具有足够的强度。不允许破坏的结构和构件, 因为强度不足而发生破坏，是不能允许的。另一方面，在某些情况下，如剪板机剪板、冲床冲孔、压力锅上的安全堵等，需要破坏的构件因为强度过大而不破坏，也是失败的设计。因此，所有的构件都有必要的强度要求。
所谓刚度则是结构或构件抵抗变形的能力。若结构或构件在设计载荷的作用下所发生的变形小，能保证结构或构件完成其预定的功能，则称其具有足够的刚度。因为固体的弹性变形较小，刚度一般是足够的。但对于一些设计精度较高的、有特殊要求的结构或构件，如传动轴、大跨梁等，也必须考核其是否满足刚度要求，使变形限制在保证正常工作所允许的范围内。
在第四章中，已经从拉压杆件的最简单问题入手，讨论了变形体力学问题的分析方法，并通过力学分析得到了结构或构件在给定载荷下的内力、应力和变形。由力学分析得到的、构件在可能受到的最大工作载荷作用下的应力，称为工作应力。
另一方面，在第五章中又通过材料力学性能的实验研究，得到了材料可以承受的极限应力指标。对于脆性材料，应力到达强度极限σb时，会发生断裂；对于塑性材料，应力到达屈服强度σys时，会因屈服而产生显著的塑性变形，导致结构或构件不能正常工作。屈服和断裂都是材料破坏的形式，故在进行强度设计时。分别以σys和σb作为延性和脆性材料的极限应力。
因此，强度条件可写为：
结构或构件的工作应力s£材料的极限应力σys或σb。 ---(6-1)
但是，仅仅将工作应力限制在极限应力内，还不足以保证结构或构件的安全。因为上述判据的二端都可能有误差存在，如：
1) 力学分析的可能误差。包括设计载荷的估计、简化和计算误差，结构尺寸的制造误差，受力情况简化和小变形假设等所带来的误差等。
2) 材料强度指标的误差。包括材料力学性能测试的实验误差，材料不均匀性引起的固有分散性误差等。
3) 不可预知的其他误差。如加工制造过程中对于材料的损伤，工作条件与实验条件不尽相同，或偶然出现的意外超载等。
因此，必须将工作应力限制在某一小于极限应力的范围内，提供一定的安全储备，才能保证结构和构件能安全的工作。换言之，实际工程设计中允许使用的应力，称为许用应力，应当比材料的极限应力更低一些。工程设计中规定的许用应力[σ]为：
---（6-2）
式中n是一个大于1的系数，称为安全系数。即材料的许用应力等于其极限应力除以安全系数，或安全系数是极限应力与许用应力之比。将许用应力与极限应力之差作为安全储备，以期保证安全。
安全系数的确定是十分困难和复杂的。需要考虑力学分析误差的大小；材料及材料实验的分散性和误差；工作环境条件的恶劣程度；结构或构件万一发生破坏所造成之后果的严重性；安全储备过大使经济效益下降和结构重量增加的影响等等。从保证安全来看，显然希望安全系数越大越好；但安全系数越大，所用材料的强度越高、结构几何尺寸越大，则经济费用越高、重量越大；故从经济性和轻量化要求来看，安全系数又不宜过大。
一般说来，力学分析模型的近似性越大、计算精度越差，安全系数应越大；脆性材料到达极限应力即发生断裂，与塑性材料到达极限应力发生的屈服相比更危险，安全系数应较大；材料的分散性越大（如砖石材料分散性比金属材料大得多），安全系数应越大；在高温、腐蚀等恶劣环境下工作的结构和构件，安全系数应较大；破坏后果越严重或危及人身安全的结构，安全系数应越大。因此，安全系数的确定不仅需要综合考虑上述各种因素，还要特别注意积累和利用以往同类结构的设计使用经验。
各种不同情况下安全系数的选取，可以参照有关设计规范和手册的规定。如一般情况下，钢材的安全系数取 n=2.0-2.5，铸件取n=4，脆性材料取n=2.0-3.5等等。随着力学分析方法的进步，材料制造、加工水平的提高，对工程系统力学性态有更加充分了解后，可以降低安全系数的取值，在保证安全的条件下，进一步提高设计的经济性。
由(6-1)、(6-2)二式可以将强度条件写为：
σ≦[σ] ---(6-3)
