Em geral

Um campo de tensão é a distribuição de forças internas em um corpo que equilibra um determinado conjunto de forças externas. Os campos de tensão são amplamente utilizados em dinâmica de fluidos e ciência de materiais. Considere que se pode imaginar campos de tensão como a tensão criada pela adição de um semiplano adicional de átomos a um cristal. As ligações se estendem claramente em torno do local do deslocamento "Deslocamento (defeito do cristal)") e esse alongamento causa a formação do campo de tensão. As ligações atômicas cada vez mais distantes do centro de discordância são cada vez menos esticadas, de modo que o campo de tensão se dissipa à medida que a distância do centro de discordância aumenta. Cada discordância dentro do material possui um campo de tensão associado. A criação desses campos de tensão é resultado da tentativa do material de dissipar a energia mecânica exercida sobre o material. Por convenção, essas discordâncias são rotuladas como positivas ou negativas, dependendo se o campo de tensão da discordância é principalmente de compressão ou tração.

Ao modelar discordâncias e seus campos de tensão como cargas positivas (campo de compressão) ou negativas (campo de tensão (mecânica)), podemos entender como as discordâncias interagem entre si na rede. Se dois campos semelhantes entrarem em contato, eles serão rejeitados um pelo outro. Por outro lado, se duas cargas opostas entrarem em contato uma com a outra, elas serão atraídas uma pela outra. Estas duas interações fortalecerão o material de maneiras diferentes. Se dois campos com carga equivalente entrarem em contato e estiverem limitados a uma região específica, será necessária uma força excessiva para superar as forças repulsivas necessárias para causar o movimento de discordância entre si. Se dois campos com cargas opostas entrarem em contato um com o outro, eles se fundirão para formar um impulso. Um impulso pode ser modelado como um poço potencial que retém deslocamentos. Portanto, é necessária força excessiva para separar as luxações. Como o movimento das discordâncias é o principal mecanismo por trás da deformação plástica, aumentar a tensão necessária para mover as discordâncias aumenta diretamente a resistência ao escoamento do material.

A teoria do campo de tensões pode ser aplicada a vários mecanismos de reforço de materiais. Os campos de tensão podem ser criados adicionando átomos de tamanhos diferentes à rede (fortalecimento do soluto). Se um átomo menor for adicionado à rede, um campo de tensão de tração será criado. As ligações atômicas são mais longas devido ao menor raio do átomo do soluto. Da mesma forma, se um átomo maior for adicionado à rede, um campo de tensão compressiva é criado. As ligações atômicas são mais curtas devido ao raio maior do átomo do soluto. Os campos de tensão criados pela adição de átomos de soluto formam a base do processo de fortalecimento do material que ocorre nas ligas.