Концентрация напряжений — явление возникновения повышенных местных напряжений в областях резких изменений формы упругого тела, а также в зонах контакта деталей. Область пространства, в которой возникают эти напряжения, называется концентратором напряжений.
 Концентрация напряжений характеризуется теоретическим коэффициентом концентрации напряжений — отношением максимального напряжения 
  
    
      
        σ
      
    
    {\displaystyle \sigma }
  
 в области концентратора к номинальному напряжению 
  
    
      
        
          σ
          
            n
          
        
      
    
    {\displaystyle \sigma _{n}}
  
 (вычисленному в предположении отсутствия концентратора):
 
  
    
      
        k
        =
        
          
            σ
            
              σ
              
                n
              
            
          
        
      
    
    {\displaystyle k={\frac {\sigma }{\sigma _{n}}}}
  

 Классическим примером на концентрацию напряжений является задача Кирша о равномерном растяжении широкой полосы с малым отверстием посередине. Аналитический расчет показывает, что коэффициент концентрации напряжений в данном случае равен 3.
 Определение коэффициента может производиться аналитическими, численными методами (например, методом конечных элементов), экспериментально (с помощью методов фотоупругости, хрупких покрытий). В современных конечно-элементных комплексах (ANSYS, Nastran, Abaqus, SolidWorks Simulation) исследование концентраторов напряжений может быть произведено с помощью сгущения конечно-элементной сетки или же специальных методов (субмоделирования, создания суперэлементов из частей конструкции, не подверженных концентрации напряжений).
 Теоретический коэффициент описывает лишь влияние геометрии детали и способа нагружения на теоретическое напряжение, но не учитывает чувствительность самого материала к концентрации. Данная величина может неадекватно описывать снижение прочности при наличии концентратора. На практике при расчетах на усталость вводится понятие эффективного коэффициента концентрации напряжений — отношения пределов выносливости детали без концентратора 
  
    
      
        
          σ
          
            −
            1
          
        
      
    
    {\displaystyle \sigma _{-1}}
  
 и с концентратором 
  
    
      
        
          σ
          
            −
            1
            k
          
        
      
    
    {\displaystyle \sigma _{-1k}}
  
:
 
  
    
      
        
          K
          
            σ
            D
          
        
        =
        
          
            
              σ
              
                −
                1
              
            
            
              σ
              
                −
                1
                k
              
            
          
        
      
    
    {\displaystyle K_{\sigma D}={\frac {\sigma _{-1}}{\sigma _{-1k}}}}
  

 С учётом различных факторов, влияющих на усталостную прочность, коэффициент вычисляется следующим образом:
 
  
    
      
        
          K
          
            σ
            D
          
        
        =
        
          
            
              
                
                  
                    K
                    
                      σ
                    
                  
                  
                    K
                    
                      d
                      σ
                    
                  
                
              
              +
              
                
                  1
                  
                    K
                    
                      F
                      σ
                    
                  
                
              
              −
              1
            
            
              K
              
                V
              
            
          
        
      
    
    {\displaystyle K_{\sigma D}={\frac {{\frac {K_{\sigma }}{K_{d\sigma }}}+{\frac {1}{K_{F\sigma }}}-1}{K_{V}}}}
  

 где
 Концентрация напряжений может влиять на прочность по-разному в зависимости от характера нагружения:
 Для борьбы с негативным влиянием концентрации напряжений применяются следующие методы:
 Концентрация напряжений стала причиной массовых катастроф первого в мире коммерческого реактивного авиалайнера «Комета». Иллюминаторы этого самолета имели квадратную форму, способствующую концентрации напряжений в углах, а заклепки, крепящие их, были установлены слишком часто, что способствовало быстрому распространению трещин.