材料の強さ（強度）って，どういうものでしょう？
「強風にあおられて傘の骨が曲がってしまった」，「いつもより力を込めたら割り箸が折れてしまった」
などの体験は誰でも持っているでしょう．材料に力を加えていき，ある限界値に達すると塑性変形（元の形に戻らないこと；以下では単に変形と書きます）や破壊（二つ以上に分離すること）という現象が起きることを私たちは経験的に知っています．ですから，計測可能な量である「力」（単位：kgf，Nなど）によって強度を表現することは，構造設計の基本であると言えます．しかし，力で表した強度値は，定量的に確実である（＝安心できる）反面，構造物の寸法や形状に依存します．小さな部品の強度は実物試験により調べることはできても，東京スカイツリーの強度を調べることは不可能ですね．また，たとえ小さな部品であっても，幾通りもの負荷（引張り，圧縮，曲げ，ねじり，さらにこれらの組み合わせ）に対する強度を調べるには，多くの時間とコストがかかります．
さて，機械系の学生さんは，材料力学を通じて「応力」と呼ばれる量を学習します．応力は「物体内に作用する力の面密度（単位：kgf/mm2，Paなど）」として定義されるのですが，これは力と同じく目に見えない量です．少し脱線しますが，「物体内の応力を可視化する」というコトバを耳にすることがありますが，これには注意が必要です．材料に生じた「歪（ひず）み」もしくは歪みに付随して生じた何らかの物理量変化を測定し，これを応力に読み替える必要があります．話の筋を元に戻しますが，今日においては，任意の力を受ける任意形状の物体内に作用する応力は計算（例えば有限要素法）によって求めることが可能です．ということは，強度を応力によって表現すれば，構造物の寸法，形状および負荷形態に依らない（一般性の高い）強度設計が可能になりそうですよね．つまり，実験室であらかじめ材料試験を行い，応力により強度値（例：降伏強さ，引張強さ）を表現しておけば，どんな構造物でも安全な設計ができる！ この方法論は，長い間経験や勘に頼っていた構造設計を合理的（＝科学的）なものへと変革し，近代以降の工業社会を根底で支える原理になりました．
