, a la que se le aplica en sus extremos una fuerza 
en dirección axial, como se muestra en la Figura 4.1. Esta fuerza causa en el interior del material un estado de tensiones que se supondrá uniforme.
El ensayo de tracción (compresión) es universalmente utilizado para determinar las propiedades mecánicas de los materiales. Se realiza sobre piezas de dimensiones normalizadas, llamadas probetas, a las que se somete a un esfuerzo de tracción (compresión) que aumenta gradualmente hasta la rotura.
Sea una probeta cuya sección transversal tiene área , a la que se le aplica en sus extremos una fuerza en dirección axial, como se muestra en la Figura 4.1. Esta fuerza causa en el interior del material un estado de tensiones que se supondrá uniforme.
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A partir de la definición de tensión desarrollada anteriormente, se establece la relación entre la tensión en cualquier punto de una sección transversal de la probeta y la fuerza mediante la ecuación (4.9).
La probeta, debido al esfuerzo, experimenta un alargamiento (acortamiento) unitario
en el sentido longitudinal. Aumentando progresivamente la fuerza , se van obteniendo distintos valores de 
y
. Representando dichos valores en un sistema de ejes cartesianos de abscisas
y de ordenadas se obtiene el diagrama tensión-deformación del material ensayado. En la Figura 4.2 se muestra el diagrama tensión-deformación para un acero dulce. En él se distinguen varios puntos importantes para comprender el comportamiento mecánico de un determinado material.
El tramo 
tiene un comportamiento elástico-lineal. Las deformaciones producidas por las tensiones desaparecen totalmente cuando cesan las tensiones. Además, hay proporcionalidad entre las tensiones aplicadas y las deformaciones unitarias producidas. Al punto 
, límite superior de este tramo le corresponde una tensión 
que se denomina límite de proporcionalidad.
El tramo 
tiene un comportamiento elástico. El material se comporta de forma elástica pero no hay proporcionalidad entre las tensiones y las deformaciones producidas. La gráfica se curva desde hasta 
de forma que se va reduciendo el valor de la pendiente a medida que aumenta la carga. Al punto , límite superior de este tramo, le corresponde una tensión 
que se denomina límite de elasticidad.
El tramo 
tiene un comportamiento plástico. Si se deja de aplicar la fuerza de tracción, quedan deformaciones residuales permanentes, lo que impide que el material vuelva a recuperar la configuración inicial. Al punto 
, al que le corresponde una tensión 
, se le denomina límite de fluencia. Hasta el punto los alargamientos son pequeños pero al llegar a él aumentan considerablemente sin necesidad de aumentar la fuerza . Para cierto tipo de materiales la tensión disminuye hasta un valor determinado por el punto 
, que se denomina límite inferior de fluencia (en este caso a se le denomina límite superior de fluencia).
Los tres valores de la tensión definidos anteriormente son difíciles de distinguir en el ensayo de tracción. Por ello se suele adoptar como límite elástico aquel valor de la tensión que, al descargar la pieza, provoca una deformación unitaria residual de 0,002 (2 por mil). Al seguir aumentando la fuerza sobre la probeta, la curva sigue aumentando hasta su valor máximo en el punto 
, al que le corresponde una tensión
máx que se denomina resistencia a la tracción o tensión de rotura. El tramo 
se denomina de endurecimiento por deformación. Este es un tramo en el que es necesario aumentar la tensión para que aumente la deformación. El comportamiento es no lineal, con valores decrecientes de la pendiente de la curva tensión-deformación. La rotura se produce unos instantes después, en el punto 
. En el tramo 
se observa que se reduce la tensión y el material sufre una gran deformación. Esto es debido al fenómeno conocido como estricción, que consiste en una gran deformación en una parte pequeña de la probeta, Figura 4.3, reduciéndose rápidamente el área de la sección transversal. Al reducirse el área de la sección transversal, la tensión aumenta sin necesidad de aumentar la fuerza axial. La deformación plástica (que se reparte en un principio a lo largo de toda la probeta) se concentra en una pequeña zona, y la probeta se rompe.
