请解释一下拉伸、压缩和剪切应力的概念,并说明它们在材料力学中的应用。

在材料力学中,应力是材料内部单位面积上的内力,它是衡量材料被外力激发后变形趋势的一种量度。根据应力作用的方向和方式,应力主要可以分为拉伸应力(或称正应力)、压缩应力和剪切应力。下面分别对这三种应力的概念及其在材料力学中的应用进行说明。不同类型的应力对材料的影响是不同的,理解这些应力对于设计部件和结构至关重要,可以确保它们在预期的使用条件下可靠工作而不发生破坏或过早失效。因此,在机械工程中,工程师需要掌握材料在不同载荷下如何响应的知识,以便在产品设计和制造中做出正确的材料选择和结构设计。